届高三化学金属及其化合物的制备大题文档格式.docx

1、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）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

2、）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：.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。（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 m

3、olL1，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：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FeOV2

4、O3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MnO

5、2，还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质）制取碳酸锰的流程如图所示：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）_。

6、（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_。试样中锰元素的质量

7、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：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，主要是将Ca2

8、、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：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/（mg12.853.8

9、03.39除铁后/（mg0.253.763.38除镍、铅后/（mg0.10（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”后的滤液中通入H2S气体，待充分反

10、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“”）。（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）34Fe（CrO2）27O28Na2CO32Fe2O38Na2CrO48CO2灼烧使Cr（OH）3分解（2）NaCrO2Cr2（SO4）3（3）3Fe2CrO8H=3Fe3Cr34H2OCr2Fe20O27解析（1）根据化合物中各元素的正负化合价代数和为0分析。根据流程确定反应物和生成

11、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）酸性条件下CrO被Fe2还原为Cr3，Fe2被氧化成Fe3，反应可写成Fe2CrOHFe3Cr3H2O，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，配平方程式。根据Fe守恒，铁铬氧体中n（Fe2）10 mol6 mol，n（Fe3）10 mol4 mol，根据Cr守恒，铁铬氧体中n（Cr3）n（CrO）1 mol，根据电荷守恒，铁铬氧体中n（O2）13.5 mol，铁铬氧体中n（Cr）n（Fe）n（O）1 mol10 mol 13.5 mol22027，铁铬氧体的化学式为Cr2Fe20O27。 答

12、案（1） 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）34S6H2O（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）2Sx12NH3H2SxS（4）%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。（4）已知本实验条件

13、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=5MnO2K2SO42H2SO4H2O，已知n（KMnO4）c molL1V103LcV103mol，则n（MnSO4H2O）1.5cV103mol，产品中Mn2的质量分数为w（Mn2）100%。答案（1）AgCl、PbCl2（2）2BiOCl2NaOHBi2O32NaClH2O（3）3Cu22H2O2Cl=Cu3（OCl）24H97.6%（4）浸出解析（1）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”时，BiOC

14、l与热的NaOH反应得到Bi2O3和NaCl，反应的化学方程式为2BiOCl2NaOHBi2O32NaClH2O。（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，反应的离子方程式为3Cu22H2O2Cl=Cu3（OCl）24H，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 mol2V L0.000 24V mol，则去除的Cu2的物质的量为0.01V mol0.000 24V mol0.009 76V mol，Cu2的去除率为100%97.6%。（4）滤液为NaCl溶液，经加热浓缩后可返回浸出工序循环使用。答案（1）4FeOV2O3 5O22Fe2O3 4V2O5Fe2O3除Si并将AlO转化为Al3Al3 3NH3H2O=Al（OH）3