大一化學復(fù)習資料《熱點金屬及其化合物的制備大題》

專項提能特訓3熱點金屬及其化合物的制備大題1.鉻是一種具有戰(zhàn)略意義的金屬，它具有多種價態(tài)，單質(zhì)鉻熔點為1857℃。(1)工業(yè)上以鉻鐵礦[主要成分是Fe(CrO2)2]為原料冶煉鉻的流程如圖所示：1234①Fe(CrO2)2中各元素化合價均為整數(shù)，則鉻為____價。＋3解析根據(jù)化合物中各元素的正負化合價代數(shù)和為0分析。③操作a由兩種均發(fā)生了化學反應(yīng)的過程構(gòu)成，其內(nèi)容分別是_____________________、鋁熱反應(yīng)。1234②高溫氧化時反應(yīng)的化學方程式為________________________________________________________。4Fe(CrO2)2＋7O2＋8Na2CO3解析根據(jù)流程確定反應(yīng)物和生成物，用化合價升降法配平書寫化學方程式。2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2灼燒使Cr(OH)3分解1234(2)Cr(OH)3是兩性氫氧化物，請寫出其分別與NaOH、稀硫酸反應(yīng)時生成的兩種鹽的化學式：________、_________。NaCrO2解析模仿Al(OH)3與NaOH、稀硫酸的反應(yīng)確定生成物。Cr2(SO4)31234(3)水中的鉻元素對水質(zhì)及環(huán)境均有嚴重的損害作用，必須進行無害化處理。轉(zhuǎn)化為重要產(chǎn)品磁性鐵鉻氧體(CrxFeyOz)：先向含

的污水中加入適量的硫酸及硫酸亞鐵，待充分反應(yīng)后再通入適量空氣(氧化部分Fe2＋)并加入NaOH，就可以使鉻、鐵元素全部轉(zhuǎn)化為磁性鐵鉻氧體。①寫出

在酸性條件下被Fe2＋還原為Cr3＋的離子方程式：__________________________________________。3Fe2＋＋＋8H＋===3Fe3＋＋Cr3＋＋4H2O解析酸性條件下

被Fe2＋還原為Cr3＋，F(xiàn)e2＋被氧化成Fe3＋，反應(yīng)可寫成Fe2＋＋

＋H＋―→Fe3＋＋Cr3＋＋H2O，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，配平方程式。1234②若處理含1mol(不考慮其他含鉻微粒)的污水時恰好消耗10molFeSO4，則當鐵鉻氧體中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶2時，鐵鉻氧體的化學式為__________。

Cr2Fe20O27(1)步驟①混合研磨成細粉的主要目的是_______________________________________________；步驟②浸取時若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3，則其反應(yīng)的化學方程式為_____________________________________________________。2.一種用軟錳礦(主要成分MnO2)和黃鐵礦(主要成分FeS2)制取MnSO4·H2O并回收單質(zhì)硫的工藝流程如下：已知：本實驗條件下，高錳酸鉀溶液與硫酸錳溶液混合產(chǎn)生二氧化錳?；卮鹣铝袉栴}：增大接觸面積，提高硫酸浸取時的浸取速率和浸取率3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4===3MnSO4＋Fe2(SO4)3＋4S＋6H2O1234(2)步驟③所得酸性濾液可能含有Fe2＋，為了除去Fe2＋可先加入___________________；步驟④需將溶液加熱至沸，然后在不斷攪拌下加入堿調(diào)節(jié)pH為4～5，再繼續(xù)煮沸一段時間，“繼續(xù)煮沸”的目的是______________________________________________。步驟⑤所得濾渣為_______(填化學式)。1234軟錳礦粉或H2O2溶液破壞Fe(OH)3膠體并使沉淀顆粒長大，便于過濾分離Fe(OH)3解析由于Fe2＋具有較強的還原性，在酸性條件下可用軟錳礦粉(MnO2)或H2O2將其氧化為Fe3＋，既不引入雜質(zhì)，又能達到除去的目的；用堿液處理時，需將溶液加熱至沸，然后在不斷攪拌下調(diào)節(jié)pH為4～5，再繼續(xù)煮沸一段時間，以破壞Fe(OH)3膠體并使沉淀顆粒增大，便于過濾分離，得到的濾渣為Fe(OH)3。1234(3)步驟⑦需在90～100℃下進行，該反應(yīng)的化學方程式為______________________________________。(4)測定產(chǎn)品MnSO4·H2O的方法之一是：準確稱取ag產(chǎn)品于錐形瓶中，加入適量ZnO及H2O煮沸，然后用cmol·L－1KMnO4標準溶液滴定至淺紅色且半分鐘不褪色，消耗標準溶液VmL，產(chǎn)品中Mn2＋的質(zhì)量分數(shù)為w(Mn2＋)＝_________。1234(NH4)2Sx＋12NH3↑＋H2S↑＋xS↓1234解析已知本實驗條件下，高錳酸鉀溶液與硫酸錳溶液混合產(chǎn)生二氧化錳。根據(jù)得失電子守恒可得二者反應(yīng)的化學方程式為2KMnO4＋3MnSO4·H2O===5MnO2＋K2SO4＋2H2SO4＋H2O，已知n(KMnO4)＝cmol·L－1×V×10－3L＝cV×10－3mol，則n(MnSO4·H2O)＝1.5cV×10－3mol，產(chǎn)品中Mn2＋的質(zhì)量分數(shù)為w(Mn2＋)＝×100%＝

%。3.(2020·日照模擬)鉍(83號元素)主要用于制造合金，鉍合金具有凝固時不收縮的特性，用于鑄造印刷鉛字和高精度鑄型。濕法提鉍新工藝以氧化鉍渣(主要成分為Bi2O3，含有PbO、Ag2O、CuO雜質(zhì))為原料提Bi的工藝流程如圖：1234已知：Ⅰ.BiOCl不溶于水，加熱至700℃就分解生成BiCl3，BiCl3的沸點為447℃。Ⅱ.25℃時，Ksp[Cu(OH)2]＝1.2×10－20mol3·L－3；Ksp(PbCl2)＝1.17×10－5mol3·L－3?；卮鹣铝袉栴}：(1)“濾渣Ⅰ”的成分為_____________(填化學式)。1234AgCl、PbCl2解析根據(jù)工藝流程圖分析可知，鉍渣中加入鹽酸和飽和NaCl溶液，濾渣Ⅰ的成分是AgCl和PbCl2。(2)“脫氯”的化學方程式為______________________________________。12342BiOCl＋2NaOH解析“脫氯”時，BiOCl與熱的NaOH反應(yīng)得到Bi2O3和NaCl，反應(yīng)的化學方程式為2BiOCl＋2NaOHBi2O3＋2NaCl＋H2O。Bi2O3＋2NaCl＋H2O(3)“沉銅”時，向“濾液Ⅱ”中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，促進Cu2＋水解生成Cu3(OCl)2，則此過程中Cu2＋水解的離子方程式為________________________________________。若“濾液Ⅱ”中c(Cu2＋)為0.01mol·L－1，當加入等體積的NaOH溶液時，pH恰好為6，出現(xiàn)沉淀Cu(OH)2，此時Cu2＋的去除率為_______(忽略溶液體積變化)。12343Cu2＋＋2H2O＋2Cl－===Cu3(OCl)2↓＋4H＋97.6%解析“沉銅”時，向濾液Ⅱ中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，促進Cu2＋水解生成Cu3(OCl)2，反應(yīng)的離子方程式為3Cu2＋＋2H2O＋2Cl－===Cu3(OCl)2↓＋4H＋，加入等體積的NaOH溶液時，pH＝6，溶液中[H＋]＝10－6mol·L－1，則[OH－]＝10－8mol·L－1，由于Ksp[Cu(OH)2]＝[Cu2＋][OH－]2，則[Cu2＋]＝0.00012mol·L－1，n(Cu2＋)＝0.00012mol·L－1×2VL＝0.00024Vmol，則去除的Cu2＋的物質(zhì)的量為0.01Vmol－0.00024Vmol＝0.00976Vmol，Cu2＋的去除率為×100%＝97.6%。1234(4)“濾液Ⅲ”經(jīng)加熱濃縮后可返回_____工序循環(huán)使用。1234浸出解析濾液Ⅲ為NaCl溶液，經(jīng)加熱濃縮后可返回浸出工序循環(huán)使用。②[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O。4.(2020·山東新高考5月模擬)利用釩鈦磁鐵礦冶煉后產(chǎn)生的釩渣(主要含F(xiàn)eO·V2O3、Al2O3、SiO2及少量可溶性磷酸鹽)生產(chǎn)V2O5的工藝流程如下，回答下列問題：1234已知：①V2O5、Al2O3、SiO2可與Na2CO3、NaCl組成的混合鈉鹽在高溫下反應(yīng)，并轉(zhuǎn)化為NaVO3、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3等可溶性鈉鹽。(1)焙燒Ⅰ包括氧化和鈉化成鹽兩個過程，氧化的目的是獲得V2O5，寫出氧化過程中FeO·V2O3發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：_____________________________________；廢渣Ⅰ的主要成分是_______；精制Ⅰ中加鹽酸調(diào)pH的主要作用是____________________________，加入NH3·H2O后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________。12344FeO·V2O3

＋5O22Fe2O3＋4V2O5Fe2O3除Si并將[Al(OH)4]－轉(zhuǎn)化為Al3＋Al3＋

＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋、H＋＋NH3·H2O===H2O解析氧化過程FeO·V2O3生成對應(yīng)的金屬氧化物Fe2O3和V2O5，化學方程式為4FeO·V2O3＋5O22Fe2O3＋4V2O5；經(jīng)過氧化和鈉化后，V2O5、Al2O3、SiO2均轉(zhuǎn)化為可溶性鹽，F(xiàn)e2O3成為濾渣；精制Ⅰ中加鹽酸調(diào)pH是為了和

反應(yīng)生成硅酸沉淀，并將[Al(OH)4]－轉(zhuǎn)化為Al3＋；加入NH3·H2O后與Al3＋發(fā)生反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，還可以中和酸，反應(yīng)的化學方程式為Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋

、H＋＋NH3·H2O===H2O＋

。1234(2)精制Ⅱ中加入CaCl2溶液除去磷酸鹽，pH過小時影響除磷效果的原因是____________________________________________________________；pH過大時，沉淀量增大的原因是__________________。1234形成溶解度較大的酸式鹽(或形成溶解度較大的磷酸氫鈣或磷酸二氫鈣)產(chǎn)生了Ca(OH)2沉淀解析精制Ⅱ中加入CaCl2溶