下面是小编为大家整理的过渡金属及其化合物(笔记),供大家参考。
第 1 ⻚ 共 7 ⻚
• 制氯⽓:
• 氧化 Fe 2 +:
• 氧化 H 2 O 2:
• Zn-MnO 2 -KOH:
第⼗⼀讲 过渡⾦属及其化合物 【引⾔】过渡⾦属考点常见于
题型中 考察⽅式
、
、
⼀、锰的化合物 1、价态规律 稳定价态:
不稳定价态:
例:K 2 MnO 4
酸化制备 KMnO 4
2、KMnO 4
的制备
3、MnO 2
的氧化性(⼀般需要
性条件,还原产物⼀般为
)
第 2 ⻚ 共 7 ⻚
1、价态规律 例:(2016
全国 I )⾼锰酸钾(KMnO 4 )是⼀种常⽤氧化剂,主要⽤于化⼯、防腐及制药⼯业等。以软锰矿(主要成分是 MnO 2 )为原料⽣产⾼锰酸钾的⼯艺路线如下:
回答下列问题:
(1)
原料软锰矿与氢氧化钾按 1:1 的⽐例在“烘炒锅”中混配,混配前需将软锰矿粉碎,其作⽤是
。
(2)
“平炉”中发⽣反应的化学⽅程式为
。
(3)
“平炉”中需要加压,其⽬的是
。
(4)
将 K 2 MnO 4
转化为 KMnO 4
的⽣产有两种⼯艺。
①“CO 2
歧化法”是传统⼯艺,即在 K 2 MnO 4
溶液中通⼊ CO 2
⽓体,使体系呈中性或弱酸性,K 2 MnO 4
发⽣歧化反应。反应中⽣成 K 2 MnO 4 、MnO 2 和
(写化学式)。
②“电解法”为现代⼯艺,即电解 K 2 MnO 4
⽔溶液。电解槽中阳极发⽣的电极反应为
,阴极逸出的⽓体是
。
③“电解法”和“CO 2
歧化法”中,K 2 MnO 4
的理论利⽤率之⽐为
。
⼆、铬的化合物
第 3 ⻚ 共 7 ⻚
铬铁矿 煅烧
NaOH 固体 Na 2 CrO 4
NaFeO 2
…… 水浸 过滤 滤液 1 滤液 2
调 pH Na 2 CrO 4
过滤 Na 2 CrO 4
…… ……
Na 2 Cr 2 O 7
溶液
KCl 固体 O 2
滤渣 1 滤渣 2 K Cr O 晶 体 2 2 7 已知:NaFeO 2
遇⽔强烈⽔解。
2、平衡移动的考察(酸根缩合:
)
(1)
外加酸碱的颜⾊改变
(2)
K 2 Cr 2 O 7
溶液中加⼊ BaCl 2 ,析出黄⾊沉淀,且溶液酸性明显增强,请⽤化学平衡理论加以解释:
。
3、K 2 Cr 2 O 7
的制备 例:铬铁矿的主要成分可表⽰为 FeO·Cr 2 O 3 ,还含有 SiO 2 、Al 2 O 3
等杂质
(1)
K 2 Cr 2 O 7
中 Cr 元素的化合价是
。
(2)
⽣成滤渣 1 中红褐⾊物质的反应的化学⽅程式是
。滤液 1 的成分除 Na 2 CrO 4
外,还含有(填化学式)
。
(3)
利⽤滤渣 2,可制得两种氧化物,其中⼀种氧化物经电解冶炼可获得⾦属, 该电解反应的化学⽅程式是
。
(4)由滤液 2 转化为 Na 2 Cr 2 O 7
溶液应采取的措施是
。
第 4 ⻚ 共 7 ⻚
4
4
(5)
向 Na 2 Cr 2 O 7
溶液中加⼊ KCl 固体,获得 K 2 Cr 2 O 7
晶体的操作依次是:加热浓缩、
、过滤、洗涤、⼲燥。
(6)
煅烧铬铁矿⽣成 Na 2 CrO 4
和 NaFeO 2
反应的化学⽅程式是
练:重铬酸钠俗称红矾钠(Na 2 Cr 2 O 7 •2H 2 O)是重要的化⼯产品和强氧化剂.⼯业制备的流程如下:
请回答:
(1)
已知 Fe(CrO 2 ) 2
中铬元素是+3 价,则 Fe(CrO 2 ) 2
中铁元素是
价. (2)
化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如 Na 2 SiO 3
可写成 Na 2 O•SiO 2 ,则Fe(CrO 2 ) 2
可写成
. (3)
煅烧铬铁矿时,矿⽯中难溶的 Fe(CrO 2 ) 2
⽣成可溶于⽔的 Na 2 CrO 4 ,反应化学⽅程式如下:4Fe(CrO 2 ) 2 +8Na 2 CO 3 +7O 2 =2Fe 2 O 3 +8Na 2 CO 4 +8CO 2
为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是
. (4)
已知 CrO 2 -在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:
2CrO 4 2- +2H + =Cr 2 O 7 2- +H 2 O; 3CrO 2- +4H + =Cr 3 O 10 2- +2H 2O ① 往混合溶液甲中加 ⼊ 硫酸必须适量的原因是
.
②混合溶液⼄中溶质的化学式是
.
第 5 ⻚ 共 7 ⻚
三、钛的化合物(常⽤于
、
等)
1、⾦属钛的制备
2、⽔热法制备 TiO 2 (钛⽩)
例:钛矿⼯业中的酸性废⽔富含 Ti、Fe 等元素,其综合利⽤如图:
已知:TiO 2+ 易⽔解,只能存在于强酸性溶液中。
(1)
TiO 2+ 钛的化合价为
。
(2)
步骤 I 中检验钛矿废 ⽔ 中加 ⼊ 铁屑是否 ⾜ 量的试剂是
。
(3)
操作 a 是蒸发浓缩、冷却结晶、
。
(4)
步骤 æ 中发 ⽣ 反应的化学 ⽅ 程式为
,反应温度 ⼀ 般需控制在 35 ℃ 以下,其 ⽬ 的是
。
(5)
向“富含 TiO 2+ 溶液”中加⼊ Na 2 CO 3
粉末得到固体 TiO 2 ·nH 2 O。请结合原理和化学⽤语解释其原因
。
第 6 ⻚ 共 7 ⻚
⾦属镁 【真题演练】先试试看,第四阶段会更详细的讲 (2015 国⼀)硼及其化合物在⼯业上有许多⽤途.以铁硼矿(主要成分为 Mg 2 B 2 O 5 •H 2O
(1)
写出 Mg 2 B 2 O 5 •H 2 O 与硫酸反应的化学⽅程式
.为提⾼浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有
(写出两条). (2)
利⽤
的磁性,可将其从“浸渣”中分离.“浸渣”中还剩余的物质是
(化学式). (3)
“净化除杂”需先加 H 2 O 2
溶液,作⽤是
.然后在调节溶液的 pH 约为 5,⽬的是
. (4)
“粗硼酸”中的主要杂质是
(填名称). (5)
以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH 4 ),它是有机合成中的重要还原剂,其
电⼦式为
.
(6)
单质硼可⽤于⽣产具有优良抗冲击性能硼钢.以硼酸和 为原料可制备单质硼,⽤化学⽅程式表⽰制备过程
. 和 Fe 3 O 4 ,还有少量 Fe 2 O 3 、FeO、CaO、Al 2 O 3
和 SiO 2
等)为原料制备硼酸(H 3 BO 3)
回答下列问题:
第 7 ⻚ 共 7 ⻚
NH 4 VO 3 。
2
(2020 国⼀)钒具有⼴泛⽤途。黏⼟钒矿中,钒以+3、+4、+5 价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及 SiO 2 、Fe 3 O 4 。采⽤以下⼯艺流程可由黏⼟钒矿制备
该⼯艺条件下,溶液中⾦属离⼦开始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所⽰:
⾦属离⼦
Fe 3+ Fe 2+
Al 3+
Mn 2+ 开始沉淀 pH 1 9 7.0
3.0
8.1 完全沉淀 pH
3.2 9.0
4.7
10.1
(1) “酸浸氧化”需要加热,其原因是 。
(2) “酸浸氧化”中,VO + 和 VO2 +被氧化成 VO +,同时还有 离⼦被氧化。写
出 VO + 转化为 VO 2 + 反应的离⼦⽅程式
。
(3) “中和沉淀”中,钒⽔解并沉淀为 V 2 O 5 •xH 2 O,随滤液②可除去⾦属离⼦ K + 、Mg 2+ 、Na + 、
,以及部分的
。
(4) “沉淀转溶”中,V 2 O 5 •xH 2 O 转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是
。(5)“调 pH”中有沉淀产⽣,⽣成沉淀反应的化学⽅程式是
。
(6)“沉钒”中析出 NH 4 VO 3
晶体时,需要加⼊过量 NH 4 Cl,其原因是
。