1、专项提能特训3热点金属及其化合物的制备大题 1.铬是一种具有战略意义的金属，它具有多种价态，单质铬熔点为1 857 。 (1)工业上以铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2为原料冶炼铬的流程如图所示： 1234 Fe(CrO2)2中各元素化合价均为整数，则铬为_价。3 解析根据化合物中各元素的正负化合价代数和为0分析。 高温氧化时反应的化学方程式为_ _。 1234 4Fe(CrO2)27O28Na2CO3 2Fe2O38Na2CrO48CO2 解析根据流程确定反应物和生成物，用化合价升降法配平书写化学方 程式。 操作a由两种均发生了化学反应的过程构成，其内容分别是_ _、铝热反应。 1234 灼
2、烧使 Cr(OH)3分解 (2)Cr(OH)3是两性氢氧化物，请写出其分别与NaOH、稀硫酸反应时生成 的两种盐的化学式：_、_。 1234 NaCrO2Cr2(SO4)3 解析模仿Al(OH)3与NaOH、稀硫酸的反应确定生成物。 (3)水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，必须进行无害化处 理。转化为重要产品磁性铁铬氧体(CrxFeyOz)：先向含 的污水中加 入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气(氧化部分Fe2) 并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。 写出 在酸性条件下被Fe2还原为Cr3的离子方程式：_ _。 1234 3Fe2 1234 解析
3、酸性条件下 被Fe2还原为Cr3，Fe2被氧化成Fe3，反应可 写成Fe2 H Fe3Cr3H2O，根据得失电子守恒、原子 守恒和电荷守恒，配平方程式。 若处理含1 mol (不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗10 mol FeSO4，则当铁铬氧体中n(Fe2)n(Fe3)32时，铁铬氧体的化学式 为_。 1234 Cr2Fe20O27 铁铬氧体中n(Cr)n(Fe)n(O)1 mol10 mol13.5 mol22027， 铁铬氧体的化学式为Cr2Fe20O27。 1234 已知：本实验条件下，高锰酸钾溶液与硫酸锰溶液混合产生二氧化锰。 回答下列问题： (1)步骤混合研磨成细粉的主要目的是
4、_ _；步骤浸取时若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3，则 其反应的化学方程式为_ _。 2.一种用软锰矿(主要成分 MnO2)和黄铁矿(主要成分 FeS2) 制取MnSO4H2O并回 收单质硫的工艺流程如图： 1234 增大接触面积，提高硫酸浸取时 的浸取速率和浸取率 3MnO22FeS26H2SO4=3MnSO4Fe2(SO4)3 4S6H2O (2)步骤所得酸性滤液可 能含有Fe2，为了除去Fe2 可先加入_ _；步骤需将溶液加热 至沸，然后在不断搅拌下加入碱调节pH为45，再继续煮沸一段时间， “继续煮沸”的目的是_ _。步骤所得滤渣为_(填化学式)。 1234 软锰矿粉或H2O2
5、 溶液 破坏Fe(OH)3胶体并使沉淀颗粒长大，便于过滤 分离 Fe(OH)3 解析由于Fe2具有较强的还原性，在酸性条件下可用软锰矿粉(MnO2) 或H2O2将其氧化为Fe3，既不引入杂质，又能达到除去的目的；用碱液 处理时，需将溶液加热至沸，然后在不断搅拌下调节pH为45，再继续 煮沸一段时间，以破坏Fe(OH)3胶体并使沉淀颗粒增大，便于过滤分离， 得到的滤渣为Fe(OH)3。 1234 (3)步骤需在90100 下进行，该反应的化学方程式为_ _。 1234 (NH4)2Sx1 (4)测定产品MnSO4H2O的方法之一是：准确称取a g产品于锥形瓶中， 加入适量ZnO及H2O煮沸，然后
6、用c molL1KMnO4标准溶液滴定至浅红 色且半分钟不褪色，消耗标准溶液V mL，产品中Mn2的质量分数为 w(Mn2)_。 1234 解析已知本实验条件下，高 锰酸钾溶液与硫酸锰溶液混合 产生二氧化锰。 根据得失电子守恒可得二者反 应的化学方程式为2KMnO43MnSO4H2O=5MnO2K2SO42H2SO4 H2O， 已知n(KMnO4)c molL1V103LcV103mol， 则n(MnSO4H2O)1.5cV103mol， 1234 3.(2020日照模拟)铋(83号元 素)主要用于制造合金，铋合 金具有凝固时不收缩的特性， 用于铸造印刷铅字和高精度 铸型。湿法提铋新工艺以氧
7、化铋渣(主要成分为Bi2O3，含有PbO、Ag2O、CuO杂质)为原料提Bi的工 艺流程如图： 已知：.BiOCl不溶于水，加热至700 就分解生成BiCl3，BiCl3的沸点 为447 ； .25 时，KspCu(OH)21.21020；Ksp(PbCl2)1.17105。 1234 回答下列问题： (1)“滤渣”的成分为_(填化学式)。 1234 AgCl、PbCl2 解析根据工艺流程图分析可知，铋渣中加入盐酸和饱和NaCl溶液，滤 渣的成分是AgCl和PbCl2。 (2)“脱氯”的化学方程式为_。 1234 解析“脱氯”时，BiOCl与热的NaOH反应得到Bi2O3和NaCl，反应的 化
8、学方程式为2BiOCl2NaOH Bi2O32NaClH2O。 (3)“沉铜”时，向“滤液”中加入NaOH溶液调节pH，促进Cu2水解 生成Cu3(OCl)2，则此过程中Cu2水解的离子方程式为_ _。若“滤液”中c(Cu2)为0.01 molL1， 当加入等体积的NaOH溶液时，pH恰好为6，出现沉淀Cu(OH)2，此时 Cu2的去除率为_(忽略溶液体积变化)。 1234 3Cu22H2O 2Cl=Cu3(OCl)24H 97.6% 解析“沉铜”时，向滤液中加 入NaOH溶液调节pH，促进Cu2水 解生成Cu3(OCl)2， 反应的离子方程式为3Cu22H2O 2Cl=Cu3(OCl)24H
9、， 加入等体积的NaOH溶液时，pH6，溶液中c(H)106molL1， 则c(OH)108molL1，由于KspCu(OH)2c(Cu2)c2(OH)， 则c(Cu2)0.000 12 molL1，n(Cu2)0.000 12 molL12V L0.000 24V mol， 则去除的Cu2的物质的量为0.01V mol0.000 24V mol0.009 76V mol， 1234 (4)“滤液”经加热浓缩后可返回_工序循环使用。 1234 浸出 解析滤液为NaCl溶液，经加热浓缩后可返回浸出工序循环使用。 4.(2020山东新高考5月模拟) 利用钒钛磁铁矿冶炼后产生 的钒渣(主要含FeOV
10、2O3、 Al2O3、SiO2及少量可溶性磷 酸盐)生产V2O5的工艺流程如 图，回答下列问题： 1234 已知：V2O5、Al2O3、SiO2可与Na2CO3、NaCl组成的混合钠盐在高温 下反应，并转化为NaVO3、NaAlO2、Na2SiO3等可溶性钠盐。 4H=Al32H2O。 (1)焙烧包括氧化和钠化成 盐两个过程，氧化的目的是 获得V2O5，写出氧化过程中 FeOV2O3发生反应的化学方 程式：_ _； 废渣的主要成分是_；精制中加盐酸调pH的主要作用是 _，加入NH3H2O后发生反应的离子方程式为 _。 1234 4FeOV2O35O2 Fe2O3 1234 解析氧化过程FeOV
11、2O3生成对 应的金属氧化物Fe2O3和V2O5，化 学方程式为4FeOV2O35O2 2Fe2O34V2O5； 经过氧化和钠化后，V2O5、Al2O3、 SiO2均转化为可溶性盐，Fe2O3成 为滤渣； (2)精制中加入CaCl2溶液除 去磷酸盐，pH过小时影响除磷 效果的原因是_ _ _； pH过大时，沉淀量增大的原因 是_。 1234 形成溶解度较大 的酸式盐(或形成溶解度较大 的磷酸氢钙或磷酸二氢钙) 产生了Ca(OH)2沉淀 解析精制中加入CaCl2溶液生成磷酸钙沉淀，除去磷酸盐，pH过小 时易形成溶解度较大的酸式盐；pH过大时易形成Ca(OH)2沉淀。 2NH3。但脱氨过程中，部分
12、V2O5会转化成V2O4，反应中氧化剂与 还原剂物质的量之比为32，该反应的化学方程式为_ _。 (3)沉钒所得NH4VO3沉淀需进 行洗涤，洗涤时除去的阴离 子主要是_。NH4VO3在 500 时焙烧脱氨制得产品 V2O5，反应的化学方程式为 2NH4VO3 V2O5H2O 1234 Cl 3V2O52NH3 解析沉钒时加入试剂NH4Cl， 因此所得NH4VO3沉淀含有的阴 离子主要为Cl；脱氨过程中， 部分V2O5会转化成V2O4，且反 应中氧化剂与还原剂物质的量 之比为32，则V2O5为氧化剂， NH3为还原剂，还原产物为V2O4，氧化产物为N2，则氧化还原方程式为 3V2O5 2NH3 3V2O4N23H2O。 1234
