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重鉻酸鉀的（簡介，化學性質，制備）
Release Time：2021-07-01重鉻酸鉀的簡介
重鉻酸鉀是無機化學中應用最廣泛的化學試劑之一。在實驗室和工業中，它主要作為各種化學反應的強氧化劑，是一種重要的化學試劑，在任何涉及氧化的地方都被廣泛使用。重鉻酸鉀的處理必須非常小心謹慎，因為長時間接觸它會對人體健康造成危害。它有一個非常漂亮的明亮的紅橙色外觀，被發現在離子固體晶體狀態。重鉻酸鉀之所以在分析化學和工業中得到如此廣泛的應用，是因為與其他工業上重要的鹽類如重鉻酸鈉相比，重鉻酸鉀具有不潮解性。重鉻酸鉀的制備通常是用鉻酸鹽完成的，這些鉻酸鹽是由鉻鐵礦與碳酸鈉/碳酸鉀反應形成的。
重鉻酸鉀的化學性質
1. 熱的作用
重鉻酸鉀在加熱時分解，釋放出鉻酸鉀，并產生氧氣。對此的反應可以描述如下:
4K2Cr2O7→4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3 O2
2. 與堿
當重鉻酸鉀與堿反應時，重鉻酸鉀溶液由橘紅色變為黃色。這種黃色是因為鉻酸鉀的形成。反應過程如下:
K2Cr2O7 + 2KOH→2K2CrO4 + H2O
橙紅色 黃色的
由于重鉻酸鉀的形成，K2CrO4的黃色在酸化后又變成了橘紅色。
2K2CrO4 + H2SO4→K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O
橙紅色
這種橙色到黃色和黃色到橙色的顏色變化可以用兩個離子的平衡概念來解釋。在重鉻酸鉀溶液中，Cr2O72-離子(橙色)與CrO42-離子(黃色)達到平衡。
Cr2O72- + H2O→2CrO42- + 2H+
橙紅色 黃色的
3.氧化性能
重鉻酸鉀是最強大的氧化劑之一。1摩爾的重鉻酸鉀與4摩爾的H2SO4反應時釋放出3摩爾的氧氣。反應可以描述如下:
K2Cr2O7 + 4 H2SO4→K2SO4 + Cr2 (SO4)3 + 4H2O + 3(O)
以下是關于重鉻酸鉀氧化性能的幾個例子:
它將I2從KI中解放出來。反應如下:
K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6KI→4 K2SO4 + Cr2 (SO4)3 + 3 I2 + 7H2O
亞鐵鹽被重鉻酸鉀氧化成鐵鹽。這個反應的方程是:
K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6 FeSO4→K2SO4 + Cr2 (SO4)3+ 3 Fe2 (SO4)3+ 2H2O
硫化氫被這種化合物氧化成硫。這個反應的方程是:
K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3H2S → K2SO4 + Cr2 (SO4)3 + 7H2O + 3S
4. 氯化含六價鉻的測試
當重鉻酸鉀和濃硫酸與含鹽的氯化物反應時，會產生紅棕色的氯化鉻蒸氣。這個反應也通常被稱為“鉻酰氯試驗”。這個反應的方程是:
K2Cr2O7 + 4KCl + 6H2SO4 → 2CrO2Cl2 + 6 KHSO4 + 3H2O
上述反應被廣泛應用于氯離子的鹽分析中。
重鉻酸鉀的制備
鉻鐵礦制備重鉻酸鉀。從礦石中制備重鉻酸鉀的分步過程解釋如下：
i) 鉻鐵礦石轉化為鉻酸鈉
礦石首先轉化為粉末形式，然后與碳酸鈉 Na 2 CO 3和 CaO（生石灰）混合，然后在有足夠空氣量的反射爐內加熱。這一步發生的反應可以寫成：
4FeO.Cr 2 O 3 + 8Na 2 CO 3 + 7O 2 → 8Na 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8CO 2
ii) Na 2 CrO 4向Na 2 Cr 2 O 7 的轉化
從第一步，我們得到鉻酸鈉溶液。該鉻酸鈉溶液通過過濾過程適當純化，以去除氧化鐵和其他雜質，然后與濃H 2 SO 4進一步反應，導致鉻酸鈉轉化為重鉻酸鈉。
2Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
iii) 重鉻酸鈉轉化為重鉻酸鉀
在最后一步中，將上一步獲得的重鉻酸鈉濃縮并加熱，然后將這種熱的重鉻酸鈉濃溶液與氯化鉀 KCl 反應，生成重鉻酸鉀。這一步的反應可以寫成：
Na 2 Cr 2 O 7 + 2KCl → K 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl
與氯化鈉 NaCl 相比，重鉻酸鉀微溶于水。由于重鉻酸鉀在冷卻時以晶體形式析出。
