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1、2022届高三化学一轮复习金属及其化合物的制备大题专题训练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：Fe(CrO2)2中各元素化合价均为整数，则铬为_价。高温氧化时反应的化学方程式为_。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。(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：_、_。(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CrO的污水中加
2、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CrO在酸性条件下被Fe2还原为Cr3的离子方程式：_。若处理含1 mol CrO(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_。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下：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_；步骤浸取时若生成S、MnSO
3、4及Fe2(SO4)3，则其反应的化学方程式为_。(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)。(3)步骤需在90100 下进行，该反应的化学方程式为_。(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)_。3(2020日照模拟)铋(83号元素)主要用于制造合金，铋合金具
4、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的工艺流程如下：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。回答下列问题：(1)“滤渣”的成分为_(填化学式)。(2)“脱氯”的化学方程式为_。(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
5、，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)。(4)“滤液”经加热浓缩后可返回_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FeOV2O3、Al2O3、SiO2及少量可溶性磷酸盐)生产V2O5的工艺流程如下，回答下列问题：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。AlO4H=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FeOV2O
6、3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_。(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_。(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2NH4VO3V2O5H2O2NH3。但脱氨过程中，部分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_。5.高纯MnCO3在电子工业中有重要的应用，工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2
7、，还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如图所示：已知：还原焙烧主反应为2MnO2C2MnOCO2。可能用到的数据如下：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2开始沉淀pH1.56.54.28.1沉淀完全pH3.79.77.410.1根据要求回答下列问题：(1)在实验室进行步骤A，混合物应放在_中加热；步骤C中的滤渣为_。(2)步骤D中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(3)步骤E中调节pH的范围为_，其目的是_。(4)步骤G，温度控制在35 以下的原因是_，若Mn2恰好沉淀完全时测得溶液中CO的浓度为2.2106molL1，则Ksp(MnCO3)
8、_。(5)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否干净的方法是_。(6)现用滴定法测定产品中锰元素的含量。实验步骤：称取3.300 g试样，向其中加入稍过量的磷酸和硝酸，加热使产品中MnCO3完全转化为Mn(PO4)23(其中NO完全转化为NO)；加入稍过量的硫酸铵，发生反应NONH=N22H2O以除去NO；加入稀硫酸酸化，再加入60.00 mL 0.500 molL1硫酸亚铁铵溶液，发生的反应为Mn(PO4)23Fe2=Mn2Fe32PO；用5.00 mL 0.500 molL1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2。酸性K2Cr2O7溶液与Fe2反应的离子方程式为_。试样中锰元素
9、的质量分数为_。6.软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4H2O的流程如下：已知：部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表金属阳离子Fe3Al3Mn2Mg2完全沉淀时的pH3.25.210.412.4温度高于27 时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。(1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2的离子方程式为_。(2)第1步除杂中加入H2O2的目的是_。(3)第1步除杂中形成滤渣1的主要成分为_(填化学式)，调pH至56所加的试剂，可选择_(填字母)。aCaO bMgO cAl2O3 d氨水(4)第2步除杂，主
10、要是将Ca2、Mg2转化为相应氟化物沉淀除去，写出MnF2除去Mg2的离子方程式：_，该反应的平衡常数为_。(已知：MnF2的Ksp5.3103；CaF2的Ksp1.51010；MgF2的Ksp7.41011)(5)采用“趁热过滤”操作的原因是_。(6)取少量MnSO4H2O溶于水，配成溶液，测其pH发现该溶液显酸性，原因是_(用离子方程式表示)。7.工业上由粗锰粉(主要杂质为Fe、Ni、Pb等金属单质)制备高纯碳酸锰。其主要工艺流程如图：已知：金属活动性：MnFeNiPb，流程中各步骤中对杂质离子的去除情况如下表：Fe2Ni2Pb2初始浓度/(mgL1)21.024.955.86酸浸后/(m
11、gL1)12.853.803.39除铁后/(mgL1)0.253.763.38除镍、铅后/(mgL1)0.10(达标)3.19(未达标)0.12(达标)(1)酸浸。向粗锰粉中加入一定浓度的硫酸，控制溶液的pH约为5，测定离子的初始浓度。静置一段时间后锰粉仍略有剩余，过滤；此时Fe2浓度降低，可能的原因为_。(2)氧化。向“酸浸”后的滤液中加入MnO2，使溶液中的Fe2转化为Fe3，反应的离子方程式为_。(3)除铁。向“氧化”后的滤液中加入物质X，是为了调节溶液的pH，使Fe3转化为沉淀而除去。下列可以作为物质X的是_(填字母)。AMnCO3BMn(OH)2CNH3H2O(4)除镍、铅。向“除铁
12、”后的滤液中通入H2S气体，待充分反应后加热一段时间，冷却后过滤；此时Ni2不达标而Pb2达标。推测溶解度：PbS_NiS(填“”或“”或“”)。(5)制备碳酸锰。已知溶液pH和反应温度对MnCO3的产率影响分别如图1、图2所示。请设计从提纯后的MnSO4溶液制备MnCO3沉淀的实验方案：_实验中须使用的试剂有：氨水(NH4)2CO3混合溶液。答案(1)空气中的O2将部分Fe2氧化(2)2Fe2MnO24H=2Fe3Mn22H2O(3)AB(4)(5)在搅拌下向MnSO4溶液中缓慢加入氨水(NH4)2CO3混合溶液，调节溶液pH为7左右，并在60 水浴中保温，待沉淀完全后，冷却、过滤、洗涤、干
13、燥后得MnCO3沉淀解析(1)Fe2还原性较强，空气中的O2将部分Fe2氧化，导致Fe2浓度降低。(2)MnO2将Fe2氧化为Fe3，自身被还原成Mn2，结合电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe2MnO24H=2Fe3Mn22H2O。(3)为了不引入新的杂质，应加入适量的MnCO3或Mn(OH)2调节pH除去Fe3。(4)Ni2不达标而Pb2达标，说明溶液中S2浓度一定时，Ni2的浓度较大，则相同条件下NiS的溶度积较大，二者为同种类型的沉淀，所以溶解度PbSNiS。(5)根据图像可知pH在7左右，温度在60 左右时，MnCO3的产率最大，所以从提纯后的MnSO4溶液制备MnCO3沉淀的实验方案为在搅拌下向MnSO4溶液中缓慢加入氨水(NH4)2CO3混合溶液，调节溶液pH为7左右，并在60 水浴中保温，待沉淀完全后，冷却、过滤、洗涤、干燥后得MnCO3沉淀。