【文档说明】【精准解析】2021新高考化学鲁科版：第3章专项提能特训4热点金属及其化合物的制备大题【高考】.docx，共(5)页，209.587 KB，由小赞的店铺上传

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专项提能特训4热点金属及其化合物的制备大题1．随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”。已知钒的原子序数为23，回答下列问题：(1)钒被认为是一种稀土元素，广泛分散于各种矿物中

，钾钒铀矿中的钒原子最外层已达到8电子稳定结构，其化学式为K2H6U2V2O15(其中钒元素的化合价为＋5价)，若用氧化物的形式表示，该化合物的化学式为：_______________________

____________________________________________________________________________________________________。(2)五氧化二钒是工业制造中的常用催化剂，如工业制硫酸中

就利用五氧化二钒作催化剂。从含钒废催化剂中回收钒，传统的技术是“氧化焙烧法”，其具体流程为：配料→研磨→焙烧→水浸→沉钒→煅烧→V2O5其中焙烧是将食盐和钒铅矿在空气中焙烧，这时矿石中所含的V2O5就转化为N

aVO3，然后用水从烧结块中浸出NaVO3，再用稀硫酸酸化就得到V2O5的水合物，经过煅烧就可得到V2O5。①配料在焙烧前磨碎的目的是___________________________________________________。②

写出焙烧过程中V2O5发生反应的化学方程式：____________________________________________________________________________________________________

____。(3)测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5，V2O5在酸性溶液里转变成VO＋2，再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。反应的化学方程式为：VO＋2＋H2C2O4===VO＋＋2CO2↑＋H2O。若反应消耗0.9g草酸，参加反应的钒元素质量是________g。答案(1

)K2O·V2O5·2UO3·3H2O(2)①增大接触面积，使反应充分进行②2V2O5＋4NaCl＋O2=====高温4NaVO3＋2Cl2(3)0.51解析(3)0.9g草酸的物质的量是0.9g90g·mol－1＝0.01mol，则根据反应的化学方程式VO＋2＋H2C

2O4===VO＋＋2CO2↑＋H2O可知参加反应的钒元素的质量是0.01mol×51g·mol－1＝0.51g。2．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1857℃。(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：①Fe(CrO2)2中各元素化合

价均为整数，则铬为____________价。②高温氧化时反应的化学方程式为_______________________________________________________________

______________________________________________________。③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(CrxFey

Oz)：先向含CrO2－4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。①写出CrO2－4在酸性条件下被Fe2＋还原为Cr3＋的离子方程式：__________________

__。②若处理含1molCrO2－4(不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗10molFeSO4，则当铁铬氧体中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶2时，铁铬氧体的化学式为__________________________。答案(1)①＋3②4Fe(CrO2)

2＋7O2＋8Na2CO3=====高温2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2③灼烧使Cr(OH)3分解(2)NaCrO2Cr2(SO4)3(3)①3Fe2＋＋CrO2－4＋8H＋===3Fe3＋＋Cr3＋＋4H2O②Cr2Fe20O27解析(1)①根据化合物中各元素的正负化合价代数和

为0分析。②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。(2)模仿Al(OH)3与NaOH、稀硫酸的反应确定生成物。(3)①酸性条件下CrO2－4被Fe2＋还原为Cr3＋，Fe2＋被氧化成Fe3＋，反应可写成Fe2＋＋CrO2－4＋H

＋―→Fe3＋＋Cr3＋＋H2O，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，配平方程式。②根据Fe守恒，铁铬氧体中n(Fe2＋)＝10mol×35＝6mol，n(Fe3＋)＝10mol×25＝4mol，根据Cr守恒，铁铬氧体中n(Cr3＋)＝n(CrO2－4)＝1mol，根

据电荷守恒，铁铬氧体中n(O2－)＝2×6mol＋3×4mol＋3×1mol2＝13.5mol，铁铬氧体中n(Cr)∶n(Fe)∶n(O)＝1mol∶10mol∶13.5mol＝2∶20∶27，铁铬氧体的化学式为Cr2Fe20O27。3．

一种用软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(主要成分FeS2)制取MnSO4·H2O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①混合研磨成细粉的主要目的是_

_______________________；步骤②浸取时若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3的化学方程式为________________________________。(2)步骤③所得酸性滤液可能

含有Fe2＋，为了除去Fe2＋可先加入________________________；步骤④需将溶液加热至沸然后在不断搅拌下加入碱调节pH为4～5，再继续煮沸一段时间，“继续煮沸”的目的是______________________________________

____。步骤⑤所得滤渣为________________________(填化学式)。(3)步骤⑦需在90～100℃下进行，该反应的化学方程式为__________________________。(4)

测定产品MnSO4·H2O的方法之一是：准确称取ag产品于锥形瓶中，加入适量ZnO及H2O煮沸，然后用cmol·L－1KMnO4标准溶液滴定至浅红色且半分钟不退色，消耗标准溶液VmL，产品中Mn2＋的质量分数为w

(Mn2＋)＝________________________________。答案(1)增大接触面积，提高硫酸浸取时的浸取速率和浸取率3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4===3MnSO4＋Fe2(SO4)3＋4S↓＋6H2O(2)软锰矿粉或H2O2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(3)(NH4)2Sx＋1=====△2NH3↑＋H2S↑＋xS↓(4)8.25cVa%解析(2)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4～5，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。(4)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。根据电子转移守恒可得二者反应的方程式

为2KMnO4＋3MnSO4·H2O===5MnO2＋K2SO4＋2H2SO4＋H2O，已知n(KMnO4)＝cmol·L－1×V×10－3L＝cV×10－3mol，则n(MnSO4·H2O)＝1.5cV×10－3mol，产品中Mn2＋的质量分数为w(Mn2＋)＝1.5cV×10－3mol×5

5g·mol－1ag×100%＝8.25cVa%。4．金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀，而被广泛用作高新科技材料，并被誉为“未来金属”，但在高温时钛化合能力极强，可以与氧、碳、氮及其他元素化合。以钛铁矿(主要成分FeTiO3，钛酸亚铁)为主要原料冶

炼金属钛，同时获得副产品甲的工业生产流程如下：回答下列问题：(1)已知反应①钛铁矿和浓H2SO4反应的产物之一是TiOSO4，反应中无气体生成，则该反应属于________(填“氧化还原反应”或“非氧

化还原反应”)，写出该反应的化学方程式：___________________________________________________________________________。(2)写出上述反应

②、③的化学方程式：____________________________________________________________________________________________________________________。(3

)反应④要在氩气氛围中进行的理由是________________，最终所得到的金属钛中会混有少量杂质，可加入________溶解后除去。(4)用熔融法直接电解TiO2也能制取金属钛，该反应的化学方程式为_________________。(5)如果取钛铁矿m吨，杂质的百分

含量为w，最终生产出钛n吨(不考虑损耗)，则m、n、w三者之间的数学关系是________(已知Ti的相对原子质量为48)。答案(1)非氧化还原反应FeTiO3＋2H2SO4(浓)===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O(2)H2TiO3=====煅烧TiO2＋H2O、

TiO2＋2Cl2＋2C=====高温TiCl4＋2CO(3)Ti在高温下化合能力极强，在氩气氛围中可防止其与O2、N2等化合稀盐酸(4)TiO2(熔融)=====通电Ti＋O2↑(5)6m＝19n＋6mw解析(1)分析各元素的化合价

可知，没有元素的化合价变化。(2)钛酸亚铁的化学式是FeTiO3，则钛酸的化学式为H2TiO3。(5)根据Ti的质量守恒，得m(1－w)×48152＝n，则6m＝19n＋6mw。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com