硫酸铬钠与二氧化硫和水化学反应方程式
(1)由反应的化学方程式可知,反应物中的4个铬原子和6个氧原子转化到了X中,因为X的化学计量数是2,所以每个X中含有2个铬原子和3个氧原子,X是三氧化二铬.故填:Cr2O3.(2)铬的颜色、金属光泽、状态、熔点、硬度等不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质.故填:银白色、有金属光泽的固体,熔点较高、最硬的金属.(3)由叙述可知,铬和浓硫酸反应生成硫酸铬、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:2Cr+6H2SO4(浓) △ . Cr2(SO4)3+3SO2↑+6H2O.故填:2Cr+6H2SO4(浓) △ . Cr2(SO4)3+3SO2↑+6H2O.
硫酸铬与硫化钠方程式:3Na2S + 2K2CrO4 + 3H2SO4 === 3S + 3Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3H2O。
如果铬酸钾浓度大,可能会最后生成二氧化硫或者硫酸钠,另外当溶液酸性强时,铬酸钾或转变成重铬酸钾形式存在。硫化钠将六价铬还原成三价,调碱会有沉淀。硫化钠如果在酸性条件下会产生硫化氢气体。
性质
无水的硫酸铬是六方晶系晶体,外观为棕红色结晶,五水合物的外观为深绿色,另外。十二水合物和十八水合物皆为紫色。无水的硫酸铬难溶于水,但有结晶水的硫酸铬就具有可溶性,因其可与水形成蓝色至蓝紫色的配合物,加热可转变为绿色的络合物,五水合物的硫酸铬晶体结构为三斜晶系,与五水合硫酸铜的晶体结构相同。
碱式硫酸铬的生产方法主要有有机物还原法和二氧化硫还原法。有机物还原法将重铬酸钠母液用硫酸氢钠溶液(40~42°Bé)或硫酸在衬铅或搪玻璃带搅拌的反应器中进行搅拌酸化后,在搅拌下缓慢加入蔗糖还原剂,使六价铬还原,反应结束时保持溶液沸腾,有利于反应完全。
反应产物为糖浆状黏稠液,加水将溶液浓度调至40~42°Bé,先经自然冷却,再在冷却结晶器中冷冻至10℃以下,使部分硫酸钠生成芒硝结晶,经离心分离,制得液体碱式硫酸铬产品,再经浓缩、干燥,制得固体碱式硫酸铬成品。其
8Na2Cr2O7+48NaHSO4+C12H22Ol1→16Cr(OH)SO4+32Na2SO4+43H2O+12CO2↑
8Na2Cr2O7+24H2SO4+C12H22O11→16Cr(OH)SO4+8Na2SO4+27H2O+12CO2↑
硫酸铬是从铬盐与二氧化硫进行还原,但仍存在其它方法。硫酸铬的水合物可以透过三价铬的氧化物,如三氧化二铬与硫酸反应而制得。 Cr2O3 + 3 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3 H2O 亦可以用重铬酸盐的还原反应来制备硫酸铬,最常见的方式是由重铬酸钾和硫化氢反应生成硫酸铬,副物是硫酸钾和水: 4 K2Cr2O7 + 13 H2SO4 +3 H2S → 4 Cr(SO4)3 + 4 K2SO4 + 16 H2O 也可以用乙醇来代替硫化氢,不同点在于,除了生成硫酸铬和硫酸钾之外,还会产生乙酸跟水。 2 K2Cr2O7 + 8 H2SO4 + 3 C2H5OH → 2 Cr2(SO4)3 + 2 K2SO4 + 3 CH3COOH + 11 H2O 然而,关于以上反应,得到的硫酸铬都有包含结晶水(即水合硫酸铬)。欲去除结晶水,可利用在280℃下的CO2流来进行脱水的动作。
一般工业制的硫酸铬多为硫酸铬与硫酸钠的混合物,通式为Cr(OH)m(SO4)n·2xH2O,即碱式硫酸铬。