6. Химические свойства соединений хрома с точки зрения изменения степеней окисления

В данном разделе реакции выходят за рамки С части ЕГЭ, но могут встретиться в тестовой части экзамена.

Все основные правила составления ОВР для С части, представлены в другом разделе.

Потренироваться составлять реакции онлайн (в рамках ЕГЭ) можно тут.

 

Правило7.1. В зависимости от среды хроматы и дихроматы переходят друг в друга:

1. В кислой среде хроматы (желтого цвета) превращаются в дихроматы (оранжевого цвета):

2K2CrO4 + H2SO4 → K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O

 

2. В щелочной среде дихроматы превращаются в хроматы:

K2Cr2O7 + 2KOH → 2K2CrO4 + H2O

В кислой среде без восстановителя выпадает осадок CrO3 (темно-красные кристаллы, растворимые в воде):

K2Cr2O7 + 2H2SO4(к) → 2CrO3 + 2KHSO4 + H2O

 

3. Термическое разложение дихромата калия также приводит к образованию хромата:

K2Cr2O7 → K2CrO4 + Cr2O3 + O2­

 

Правило 7.2. В реакциях соединний Cr⁺³ с избытком щелочи образуются гексагидроксохроматы(III):

Cr2(SO4)3 + 6KOH → 2Cr(OH)3 + 3K2SO4 или в избытке щелочи:

Cr2(SO4)3 + 12KOH → 2K3[Cr(OH)6] + 3K2SO4

 

Правило7.3. Хроматы металлов являются  сильными окислителями, восстанавливаясь в реакциях до ст. ок. +3:

2K2CrO4 + 3H2S + 2H2O → 2Cr(OH)3 + 3S + 4KOH

2K2CrO4 + 3NaNO2 + 5H2O → 2Cr(OH)3 + 3NaNO3 + 4KOH

 

Правило 7.4. Дихроматы металлов также являются сильными окислителями, восстанавливаясь в реакциях также до ст. ок. +3:

Восстановление дихроматов до Cr⁺³ в кислой среде:

K2Cr2O7 + 14HCl(конц.) → 3Cl2­ + 2CrCl3 +2KCl + 7H2O

K2Cr2O7 + 14HI → 3I2 + 2CrI3 + 2KI + 7H2O

 

Na2Cr2O7 + 6NaI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4Na2SO4 + 7H2O

K2Cr2O7 + 3KNO2 + 8HNO3 → 2Cr(NO3)3 + 5KNO3 + 4H2O

K2Cr2O7 + 3K2SO3 + 4H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 4H2O

 

K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

Na2Cr2O7 + 6CrCl2 + 14HCl → 8CrCl3 + 2NaCl + 7H2O

Na2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3S + Na2SO4 + 7H2O

K2Cr2O7 + 3Na2S + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3S + K2SO4 + 3Na2SO4 + 7H2O

K2Cr2O7 + 3(NH4)2S + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3S + K2SO4 + 3(NH4)2SO4 + 7H2O или

4K2Cr2O7 + 3(NH4)2S + 16H2SO4 → 4Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3(NH4)2SO4 + 16H2O

K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

K2Cr2O7 + 3H2O2 + 4H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3O2­ + K2SO4 + 7H2O

4K2Cr2O7 + 3PH3 + 16H2SO4 → 4Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3H3PO4 + 16H2O

K2Cr2O7 + NH3 + H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + N2­ + H2O

 

Если окислять нечего, то изменения степени окисления не происходит:

K2Cr2O7 + H2SO4(конц.) → 2CrO3 + K2SO4 + H2O

 

Восстановление дихроматов до Cr⁺³ в нейтральной среде:

K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4H2O → 2Cr(OH)3 + 3Na2SO4 + 2KOH

K2Cr2O7 + 3H2S + H2O → 2Cr(OH)3 + 3S + 2KOH

K2Cr2O7 + 3(NH4)2S + H2O → 2Cr(OH)3 + 3S + 6NH3 + 2KOH

 

Восстановление дихроматов углеродом:

2K2Cr2O7 + 3С → 2Cr2O3 + 2K2CO3 + CO2­

 

Оксид хрома (VI) также является сильным окислителем:

2CrO3 + 3KNO2 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3KNO3 + 3H2O

 

Правило 7.5. Соединения Cr⁺³ (зеленого цвета) окисляются сильными окислителями в щелочной среде до хроматов с Cr⁺⁶ (желтого цвета):

2K3[Cr(OH)6] + 3Cl2 + 4KOH → 2K2CrO4 + 6KCl + 8H2O

 

2Cr(NO3)3 + O3 + 10KOH → 2K2CrO4 + 6KNO3 + 5H2O

Cr2(SO4)3 + 6KMnO4 + 16KOH → 2K2CrO4 + 6K2MnO4 + 3K2SO4 + 8H2O

Cr2(SO4)3 + 3H2O2 + 10NaOH → 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 + 8H2O

Cr2(SO4)3 + 3Cl2 + 16KOH → 2K2CrO4 + 6KCl + 3K2SO4 + 8H2O

2CrCl3 + KClO3 + 10KOH → 2K2CrO4 + 7KCl + 5H2O

2NaCrO2 + 3H2O2 + 2NaOH → 2Na2CrO4 + 4H2O

2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O

 

Cr2O3 + 3KNO3 + 4KOH → 2K2CrO4 + KNO2 + H2O

Cr2O3 + NaClO3 + 2K2CO3 → 2K2CrO4 + NaCl + 2CO2­

Cr2O3 + 4Na2CO3 + 3O2 → 4Na2CrO4 + 4CO2­

 

2Cr(OH)3 + 3Cl2 + 10KOH → 2K2CrO4 + 6KCl + 8H2O

2Cr(OH)3 + KClO3 + 4NaOH → 2Na2CrO4 + KCl + 5H2O

2Cr(OH)3 + 3H2O2 + 4NaOH → 2Na2CrO4 + 8H2O

 

Перекись водорода является достаточно сильным окислителем, чтобы окислить Cr⁺³ до Cr⁺⁶:

2K3[Cr(OH)6] + 3H2O2 → 2K2CrO4 + 2KOH + 8H2O

 

Правило 7.6. Соединения Cr⁺² окисляются до соединений Cr⁺³ такими окислителями, как H2SO4(конц), дихроматы или нитриты в кислой среде:

2CrCl2 + 4H2SO4(конц.) → Cr2(SO4)3 + SO2 + 4HCl + 2H2O

6CrCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl → 8CrCl3 + 2KCl + 7H2O.