2022屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練-金屬及其化合物的制備大題

2022屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)——金屬及其化合物的制備大題專題訓(xùn)練1．鉻是一種具有戰(zhàn)略意義的金屬，它具有多種價(jià)態(tài)，單質(zhì)鉻熔點(diǎn)為1857℃。(1)工業(yè)上以鉻鐵礦[主要成分是Fe(CrO2)2]為原料冶煉鉻的流程如圖所示：①Fe(CrO2)2中各元素化合價(jià)均為整數(shù)，則鉻為________價(jià)。②高溫氧化時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________。③操作a由兩種均發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的過程構(gòu)成，其內(nèi)容分別是________、鋁熱反應(yīng)。(2)Cr(OH)3是兩性氫氧化物，請寫出其分別與NaOH、稀硫酸反應(yīng)時(shí)生成的兩種鹽的化學(xué)式：______________、______________。(3)水中的鉻元素對水質(zhì)及環(huán)境均有嚴(yán)重的損害作用，必須進(jìn)行無害化處理。轉(zhuǎn)化為重要產(chǎn)品磁性鐵鉻氧體(CrxFeyOz)：先向含CrOeq\o\al(2－,4)的污水中加入適量的硫酸及硫酸亞鐵，待充分反應(yīng)后再通入適量空氣(氧化部分Fe2＋)并加入NaOH，就可以使鉻、鐵元素全部轉(zhuǎn)化為磁性鐵鉻氧體。①寫出CrOeq\o\al(2－,4)在酸性條件下被Fe2＋還原為Cr3＋的離子方程式：________________________。②若處理含1molCrOeq\o\al(2－,4)(不考慮其他含鉻微粒)的污水時(shí)恰好消耗10molFeSO4，則當(dāng)鐵鉻氧體中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶2時(shí)，鐵鉻氧體的化學(xué)式為____________________________。2．一種用軟錳礦(主要成分MnO2)和黃鐵礦(主要成分FeS2)制取MnSO4·H2O并回收單質(zhì)硫的工藝流程如下：已知：本實(shí)驗(yàn)條件下，高錳酸鉀溶液與硫酸錳溶液混合產(chǎn)生二氧化錳?；卮鹣铝袉栴}：(1)步驟①混合研磨成細(xì)粉的主要目的是________________________；步驟②浸取時(shí)若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3，則其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。(2)步驟③所得酸性濾液可能含有Fe2＋，為了除去Fe2＋可先加入________________________；步驟④需將溶液加熱至沸，然后在不斷攪拌下加入堿調(diào)節(jié)pH為4～5，再繼續(xù)煮沸一段時(shí)間，“繼續(xù)煮沸”的目的是________________________________________。步驟⑤所得濾渣為________________________(填化學(xué)式)。(3)步驟⑦需在90～100℃下進(jìn)行，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。(4)測定產(chǎn)品MnSO4·H2O的方法之一是：準(zhǔn)確稱取ag產(chǎn)品于錐形瓶中，加入適量ZnO及H2O煮沸，然后用cmol·L－1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺紅色且半分鐘不褪色，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，產(chǎn)品中Mn2＋的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(Mn2＋)＝________________________________。3．(2020·日照模擬)鉍(83號(hào)元素)主要用于制造合金，鉍合金具有凝固時(shí)不收縮的特性，用于鑄造印刷鉛字和高精度鑄型。濕法提鉍新工藝以氧化鉍渣(主要成分為Bi2O3，含有PbO、Ag2O、CuO雜質(zhì))為原料提Bi的工藝流程如下：已知：Ⅰ.BiOCl不溶于水，加熱至700℃就分解生成BiCl3，BiCl3的沸點(diǎn)為447℃；Ⅱ.25℃時(shí)，Ksp[Cu(OH)2]＝1.2×10－20；Ksp(PbCl2)＝1.17×10－5?；卮鹣铝袉栴}：(1)“濾渣Ⅰ”的成分為_____________________________________________(填化學(xué)式)。(2)“脫氯”的化學(xué)方程式為___________________________________________。(3)“沉銅”時(shí)，向“濾液Ⅱ”中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，促進(jìn)Cu2＋水解生成Cu3(OCl)2，則此過程中Cu2＋水解的離子方程式為________________________。若“濾液Ⅱ”中c(Cu2＋)為0.01mol·L－1，當(dāng)加入等體積的NaOH溶液時(shí)，pH恰好為6，出現(xiàn)沉淀Cu(OH)2，此時(shí)Cu2＋的去除率為________(忽略溶液體積變化)。(4)“濾液Ⅲ”經(jīng)加熱濃縮后可返回________________工序循環(huán)使用。4．(2020·山東新高考5月模擬)利用釩鈦磁鐵礦冶煉后產(chǎn)生的釩渣(主要含F(xiàn)eO·V2O3、Al2O3、SiO2及少量可溶性磷酸鹽)生產(chǎn)V2O5的工藝流程如下，回答下列問題：已知：①V2O5、Al2O3、SiO2可與Na2CO3、NaCl組成的混合鈉鹽在高溫下反應(yīng)，并轉(zhuǎn)化為NaVO3、NaAlO2、Na2SiO3等可溶性鈉鹽。②AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O。(1)焙燒Ⅰ包括氧化和鈉化成鹽兩個(gè)過程，氧化的目的是獲得V2O5，寫出氧化過程中FeO·V2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________；廢渣Ⅰ的主要成分是____________________________________________________________；精制Ⅰ中加鹽酸調(diào)pH的主要作用是________________________________，加入NH3·H2O后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________。(2)精制Ⅱ中加入CaCl2溶液除去磷酸鹽，pH過小時(shí)影響除磷效果的原因是_______________________________________________________________________________；pH過大時(shí)，沉淀量增大的原因是________________________________。(3)沉釩所得NH4VO3沉淀需進(jìn)行洗滌，洗滌時(shí)除去的陰離子主要是____________。NH4VO3在500℃時(shí)焙燒脫氨制得產(chǎn)品V2O5，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4VO3eq\o(=,\s\up7(△))V2O5＋H2O↑＋2NH3↑。但脫氨過程中，部分V2O5會(huì)轉(zhuǎn)化成V2O4，反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為3∶2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。5.高純MnCO3在電子工業(yè)中有重要的應(yīng)用，工業(yè)上利已知：還原焙燒主反應(yīng)為2MnO2＋Ceq\o(=,\s\up7(焙燒))2MnO＋CO2↑?？赡苡玫降臄?shù)據(jù)如下：氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2開始沉淀pH1.56.54.28.1沉淀完全pH3.79.77.410.1根據(jù)要求回答下列問題：(1)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟A，混合物應(yīng)放在_______________________中加熱；步驟C中的濾渣為____________。(2)步驟D中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________。(3)步驟E中調(diào)節(jié)pH的范圍為___________________________________________，其目的是_____________________________________________________________________________。(4)步驟G，溫度控制在35℃以下的原因是________________________，若Mn2＋恰好沉淀完全時(shí)測得溶液中COeq\o\al(2－,3)的濃度為2.2×10－6mol·L－1，則Ksp(MnCO3)＝____________________。(5)生成的MnCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗(yàn)洗滌是否干凈的方法是_______________________。(6)現(xiàn)用滴定法測定產(chǎn)品中錳元素的含量。實(shí)驗(yàn)步驟：稱取3.300g試樣，向其中加入稍過量的磷酸和硝酸，加熱使產(chǎn)品中MnCO3完全轉(zhuǎn)化為[Mn(PO4)2]3－(其中NOeq\o\al(－,3)完全轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(－,2))；加入稍過量的硫酸銨，發(fā)生反應(yīng)NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O以除去NOeq\o\al(－,2)；加入稀硫酸酸化，再加入60.00mL0.500mol·L－1硫酸亞鐵銨溶液，發(fā)生的反應(yīng)為[Mn(PO4)2]3－＋Fe2＋=Mn2＋＋Fe3＋＋2POeq\o\al(3－,4)；用5.00mL0.500mol·L－1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去過量的Fe2＋。①酸性K2Cr2O7溶液與Fe2＋反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。②試樣中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________________。6.軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等雜質(zhì)，工業(yè)上用軟錳礦制取MnSO4·H2O的流程如下：已知：①部分金屬陽離子完全沉淀時(shí)的pH如下表金屬陽離子Fe3＋Al3＋Mn2＋Mg2＋完全沉淀時(shí)的pH3.25.210.412.4②溫度高于27℃時(shí)，MnSO4晶體的溶解度隨溫度的升高而逐漸降低。(1)“浸出”過程中MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2＋的離子方程式為_____________________________。(2)第1步除雜中加入H2O2的目的是_____________________________________________。(3)第1步除雜中形成濾渣1的主要成分為__________(填化學(xué)式)，調(diào)pH至5～6所加的試劑，可選擇________(填字母)。a．CaOb．MgOc．Al2O3d．氨水(4)第2步除雜，主要是將Ca2＋、Mg2＋轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氟化物沉淀除去，寫出MnF2除去Mg2＋的離子方程式：_____________________，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。(已知：MnF2的Ksp＝5.3×10－3；CaF2的Ksp＝1.5×10－10；MgF2的Ksp＝7.4×10－11)(5)采用“趁熱過濾”操作的原因是_______________________________________________。(6)取少量MnSO4·H2O溶于水，配成溶液，測其pH發(fā)現(xiàn)該溶液顯酸性，原因是___________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。7.工業(yè)上由粗錳粉(主要雜質(zhì)為Fe、Ni、Pb等金屬單質(zhì))制備高純碳酸錳。其主要工藝流程如圖：已知：①金屬活動(dòng)性：Mn＞Fe＞Ni＞Pb，②流程中各步驟中對雜質(zhì)離子的去除情況如下表：Fe2＋Ni2＋Pb2＋初始濃度/(mg·L－1)21.024.955.86酸浸后/(mg·L－1)12.853.803.39除鐵后/(mg·L－1)0.253.763.38除鎳、鉛后/(mg·L－1)0.10(達(dá)標(biāo))3.19(未達(dá)標(biāo))0.12(達(dá)標(biāo))(1)酸浸。向粗錳粉中加入一定濃度的硫酸，控制溶液的pH約為5，測定離子的初始濃度。靜置一段時(shí)間后錳粉仍略有剩余，過濾；此時(shí)Fe2＋濃度降低，可能的原因?yàn)開_______________________________________________________________________。(2)氧化。向“酸浸”后的濾液中加入MnO2，使溶液中的Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________________。(3)除鐵。向“氧化”后的濾液中加入物質(zhì)X，是為了調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。下列可以作為物質(zhì)X的是________(填字母)。A．MnCO3B．Mn(OH)2C．NH3·H2O(4)除鎳、鉛。向“除鐵”后的濾液中通入H2S氣體，待充分反應(yīng)后加熱一段時(shí)間，冷卻后過濾；此時(shí)Ni2＋不達(dá)標(biāo)而Pb2＋達(dá)標(biāo)。推測溶解度：PbS________NiS(填“>”或“<”)。(5)制備碳酸錳。已知溶液pH和反應(yīng)溫度對MnCO3的產(chǎn)率影響分別如圖1、圖2所示。請?jiān)O(shè)計(jì)從提純后的MnSO4溶液制備MnCO3沉淀的實(shí)驗(yàn)方案：________[實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：氨水－(NH4)2CO3混合溶液]。2022屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)——金屬及其化合物的制備大題專題訓(xùn)練1．鉻是一種具有戰(zhàn)略意義的金屬，它具有多種價(jià)態(tài)，單質(zhì)鉻熔點(diǎn)為1857℃。(1)工業(yè)上以鉻鐵礦[主要成分是Fe(CrO2)2]為原料冶煉鉻的流程如圖所示：①Fe(CrO2)2中各元素化合價(jià)均為整數(shù)，則鉻為________價(jià)。②高溫氧化時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________。③操作a由兩種均發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的過程構(gòu)成，其內(nèi)容分別是________、鋁熱反應(yīng)。(2)Cr(OH)3是兩性氫氧化物，請寫出其分別與NaOH、稀硫酸反應(yīng)時(shí)生成的兩種鹽的化學(xué)式：______________、______________。(3)水中的鉻元素對水質(zhì)及環(huán)境均有嚴(yán)重的損害作用，必須進(jìn)行無害化處理。轉(zhuǎn)化為重要產(chǎn)品磁性鐵鉻氧體(CrxFeyOz)：先向含CrOeq\o\al(2－,4)的污水中加入適量的硫酸及硫酸亞鐵，待充分反應(yīng)后再通入適量空氣(氧化部分Fe2＋)并加入NaOH，就可以使鉻、鐵元素全部轉(zhuǎn)化為磁性鐵鉻氧體。①寫出CrOeq\o\al(2－,4)在酸性條件下被Fe2＋還原為Cr3＋的離子方程式：________________________。②若處理含1molCrOeq\o\al(2－,4)(不考慮其他含鉻微粒)的污水時(shí)恰好消耗10molFeSO4，則當(dāng)鐵鉻氧體中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶2時(shí)，鐵鉻氧體的化學(xué)式為____________________________。答案(1)①＋3②4Fe(CrO2)2＋7O2＋8Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2③灼燒使Cr(OH)3分解(2)NaCrO2Cr2(SO4)3(3)①3Fe2＋＋CrOeq\o\al(2－,4)＋8H＋=3Fe3＋＋Cr3＋＋4H2O②Cr2Fe20O27解析(1)①根據(jù)化合物中各元素的正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0分析。②根據(jù)流程確定反應(yīng)物和生成物，用化合價(jià)升降法配平書寫化學(xué)方程式。(2)模仿Al(OH)3與NaOH、稀硫酸的反應(yīng)確定生成物。(3)①酸性條件下CrOeq\o\al(2－,4)被Fe2＋還原為Cr3＋，F(xiàn)e2＋被氧化成Fe3＋，反應(yīng)可寫成Fe2＋＋CrOeq\o\al(2－,4)＋H＋→Fe3＋＋Cr3＋＋H2O，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，配平方程式。②根據(jù)Fe守恒，鐵鉻氧體中n(Fe2＋)＝10mol×eq\f(3,5)＝6mol，n(Fe3＋)＝10mol×eq\f(2,5)＝4mol，根據(jù)Cr守恒，鐵鉻氧體中n(Cr3＋)＝n(CrOeq\o\al(2－,4))＝1mol，根據(jù)電荷守恒，鐵鉻氧體中n(O2－)＝eq\f(2×6mol＋3×4mol＋3×1mol,2)＝13.5mol，鐵鉻氧體中n(Cr)∶n(Fe)∶n(O)＝1mol∶10mol∶13.5mol＝2∶20∶27，鐵鉻氧體的化學(xué)式為Cr2Fe20O27。2．一種用軟錳礦(主要成分MnO2)和黃鐵礦(主要成分FeS2)制取MnSO4·H2O并回收單質(zhì)硫的工藝流程如下：已知：本實(shí)驗(yàn)條件下，高錳酸鉀溶液與硫酸錳溶液混合產(chǎn)生二氧化錳?；卮鹣铝袉栴}：(1)步驟①混合研磨成細(xì)粉的主要目的是________________________；步驟②浸取時(shí)若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3，則其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。(2)步驟③所得酸性濾液可能含有Fe2＋，為了除去Fe2＋可先加入________________________；步驟④需將溶液加熱至沸，然后在不斷攪拌下加入堿調(diào)節(jié)pH為4～5，再繼續(xù)煮沸一段時(shí)間，“繼續(xù)煮沸”的目的是________________________________________。步驟⑤所得濾渣為________________________(填化學(xué)式)。(3)步驟⑦需在90～100℃下進(jìn)行，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。(4)測定產(chǎn)品MnSO4·H2O的方法之一是：準(zhǔn)確稱取ag產(chǎn)品于錐形瓶中，加入適量ZnO及H2O煮沸，然后用cmol·L－1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺紅色且半分鐘不褪色，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，產(chǎn)品中Mn2＋的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(Mn2＋)＝________________________________。答案(1)增大接觸面積，提高硫酸浸取時(shí)的浸取速率和浸取率3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4=3MnSO4＋Fe2(SO4)3＋4S＋6H2O(2)軟錳礦粉或H2O2溶液破壞Fe(OH)3膠體并使沉淀顆粒長大，便于過濾分離Fe(OH)3(3)(NH4)2Sx＋1eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋H2S↑＋xS↓(4)eq\f(8.25cV,a)%解析(2)由于Fe2＋具有較強(qiáng)的還原性，在酸性條件下可用軟錳礦粉(MnO2)或H2O2將其氧化為Fe3＋，既不引入雜質(zhì)，又能達(dá)到除去的目的；用堿液處理時(shí)，需將溶液加熱至沸，然后在不斷攪拌下調(diào)節(jié)pH為4～5，再繼續(xù)煮沸一段時(shí)間，以破壞Fe(OH)3膠體并使沉淀顆粒增大，便于過濾分離，得到的濾渣為Fe(OH)3。(4)已知本實(shí)驗(yàn)條件下，高錳酸鉀溶液與硫酸錳溶液混合產(chǎn)生二氧化錳。根據(jù)得失電子守恒可得二者反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4＋3MnSO4·H2O=5MnO2＋K2SO4＋2H2SO4＋H2O，已知n(KMnO4)＝cmol·L－1×V×10－3L＝cV×10－3mol，則n(MnSO4·H2O)＝1.5cV×10－3mol，產(chǎn)品中Mn2＋的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(Mn2＋)＝eq\f(1.5cV×10－3mol×55g·mol－1,ag)×100%＝eq\f(8.25cV,a)%。3．(2020·日照模擬)鉍(83號(hào)元素)主要用于制造合金，鉍合金具有凝固時(shí)不收縮的特性，用于鑄造印刷鉛字和高精度鑄型。濕法提鉍新工藝以氧化鉍渣(主要成分為Bi2O3，含有PbO、Ag2O、CuO雜質(zhì))為原料提Bi的工藝流程如下：已知：Ⅰ.BiOCl不溶于水，加熱至700℃就分解生成BiCl3，BiCl3的沸點(diǎn)為447℃；Ⅱ.25℃時(shí)，Ksp[Cu(OH)2]＝1.2×10－20；Ksp(PbCl2)＝1.17×10－5?；卮鹣铝袉栴}：(1)“濾渣Ⅰ”的成分為_____________________________________________(填化學(xué)式)。(2)“脫氯”的化學(xué)方程式為___________________________________________。(3)“沉銅”時(shí)，向“濾液Ⅱ”中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，促進(jìn)Cu2＋水解生成Cu3(OCl)2，則此過程中Cu2＋水解的離子方程式為________________________。若“濾液Ⅱ”中c(Cu2＋)為0.01mol·L－1，當(dāng)加入等體積的NaOH溶液時(shí)，pH恰好為6，出現(xiàn)沉淀Cu(OH)2，此時(shí)Cu2＋的去除率為________(忽略溶液體積變化)。(4)“濾液Ⅲ”經(jīng)加熱濃縮后可返回________________工序循環(huán)使用。答案(1)AgCl、PbCl2(2)2BiOCl＋2NaOHeq\o(=,\s\up7(△))Bi2O3＋2NaCl＋H2O(3)3Cu2＋＋2H2O＋2Cl－=Cu3(OCl)2↓＋4H＋97.6%(4)浸出解析(1)根據(jù)工藝流程圖分析可知，鉍渣中加入鹽酸和飽和NaCl溶液，濾渣Ⅰ的成分是AgCl和PbCl2。(2)“脫氯”時(shí)，BiOCl與熱的NaOH反應(yīng)得到Bi2O3和NaCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2BiOCl＋2NaOHeq\o(=,\s\up7(△))Bi2O3＋2NaCl＋H2O。(3)“沉銅”時(shí)，向?yàn)V液Ⅱ中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，促進(jìn)Cu2＋水解生成Cu3(OCl)2，反應(yīng)的離子方程式為3Cu2＋＋2H2O＋2Cl－=Cu3(OCl)2↓＋4H＋，加入等體積的NaOH溶液時(shí)，pH＝6，溶液中c(H＋)＝10－6mol·L－1，則c(OH－)＝10－8mol·L－1，由于Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，則c(Cu2＋)＝0.00012mol·－0.00024Vmol＝0.00976Vmol，Cu2＋的去除率為eq\f(0.00976V,0.01V)×100%＝97.6%。(4)濾液Ⅲ為NaCl溶液，經(jīng)加熱濃縮后可返回浸出工序循環(huán)使用。4．(2020·山東新高考5月模擬)利用釩鈦磁鐵礦冶煉后產(chǎn)生的釩渣(主要含F(xiàn)eO·V2O3、Al2O3、SiO2及少量可溶性磷酸鹽)生產(chǎn)V2O5的工藝流程如下，回答下列問題：已知：①V2O5、Al2O3、SiO2可與Na2CO3、NaCl組成的混合鈉鹽在高溫下反應(yīng)，并轉(zhuǎn)化為NaVO3、NaAlO2、Na2SiO3等可溶性鈉鹽。②AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O。(1)焙燒Ⅰ包括氧化和鈉化成鹽兩個(gè)過程，氧化的目的是獲得V2O5，寫出氧化過程中FeO·V2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________；廢渣Ⅰ的主要成分是____________________________________________________________；精制Ⅰ中加鹽酸調(diào)pH的主要作用是________________________________，加入NH3·H2O后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________。(2)精制Ⅱ中加入CaCl2溶液除去磷酸鹽，pH過小時(shí)影響除磷效果的原因是_______________________________________________________________________________；pH過大時(shí)，沉淀量增大的原因是________________________________。(3)沉釩所得NH4VO3沉淀需進(jìn)行洗滌，洗滌時(shí)除去的陰離子主要是____________。NH4VO3在500℃時(shí)焙燒脫氨制得產(chǎn)品V2O5，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4VO3eq\o(=,\s\up7(△))V2O5＋H2O↑＋2NH3↑。但脫氨過程中，部分V2O5會(huì)轉(zhuǎn)化成V2O4，反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為3∶2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。答案(1)4FeO·V2O3＋5O2eq\o(=,\s\up7(焙燒))2Fe2O3＋4V2O5Fe2O3除Si并將AlOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為Al3＋Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)、H＋＋NH3·H2O=H2O＋NHeq\o\al(＋,4)(2)形成溶解度較大的酸式鹽(或形成溶解度較大的磷酸氫鈣或磷酸二氫鈣)產(chǎn)生了Ca(OH)2沉淀(3)Cl－3V2O5＋2NH3eq\o(=,\s\up7(500℃))3V2O4＋N2＋3H2O解析(1)氧化過程FeO·V2O3生成對應(yīng)的金屬氧化物Fe2O3和V2O5，化學(xué)方程式為4FeO·V2O3＋5O2eq\o(=,\s\up7(焙燒))2Fe2O3＋4V2O5；經(jīng)過氧化和鈉化后，V2O5、Al2O3、SiO2均轉(zhuǎn)化為可溶性鹽，F(xiàn)e2O3成為濾渣；精制Ⅰ中加鹽酸調(diào)pH是為了和SiOeq\o\al(2－,3)反應(yīng)生成硅酸沉淀，并將AlOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為Al3＋；加入NH3·H2O后與Al3＋發(fā)生反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，還可以中和酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)、H＋＋NH3·H2O=H2O＋NHeq\o\al(＋,4)。(2)精制Ⅱ中加入CaCl2溶液生成磷酸鈣沉淀，除去磷酸鹽，pH過小時(shí)易形成溶解度較大的酸式鹽；pH過大時(shí)易形成Ca(OH)2沉淀。(3)沉釩時(shí)加入試劑NH4Cl，因此所得NH4VO3沉淀含有的陰離子主要為Cl－；脫氨過程中，部分V2O5會(huì)轉(zhuǎn)化成V2O4，且反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為3∶2，則V2O5為氧化劑，NH3為還原劑，還原產(chǎn)物為V2O4，氧化產(chǎn)物為N2，則氧化還原方程式為3V2O5＋2NH3eq\o(=,\s\up7(500℃))3V2O4＋N2＋3H2O。5.高純MnCO3在電子工業(yè)中有重要的應(yīng)用，工業(yè)上利已知：還原焙燒主反應(yīng)為2MnO2＋Ceq\o(=,\s\up7(焙燒))2MnO＋CO2↑?？赡苡玫降臄?shù)據(jù)如下：氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2開始沉淀pH1.56.54.28.1沉淀完全pH3.79.77.410.1根據(jù)要求回答下列問題：(1)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟A，混合物應(yīng)放在_______________________中加熱；步驟C中的濾渣為____________。(2)步驟D中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________。(3)步驟E中調(diào)節(jié)pH的范圍為___________________________________________，其目的是_____________________________________________________________________________。(4)步驟G，溫度控制在35℃以下的原因是________________________，若Mn2＋恰好沉淀完全時(shí)測得溶液中COeq\o\al(2－,3)的濃度為2.2×10－6mol·L－1，則Ksp(MnCO3)＝____________________。(5)生成的MnCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗(yàn)洗滌是否干凈的方法是_______________________。(6)現(xiàn)用滴定法測定產(chǎn)品中錳元素的含量。實(shí)驗(yàn)步驟：稱取3.300g試樣，向其中加入稍過量的磷酸和硝酸，加熱使產(chǎn)品中MnCO3完全轉(zhuǎn)化為[Mn(PO4)2]3－(其中NOeq\o\al(－,3)完全轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(－,2))；加入稍過量的硫酸銨，發(fā)生反應(yīng)NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O以除去NOeq\o\al(－,2)；加入稀硫酸酸化，再加入60.00mL0.500mol·L－1硫酸亞鐵銨溶液，發(fā)生的反應(yīng)為[Mn(PO4)2]3－＋Fe2＋=Mn2＋＋Fe3＋＋2POeq\o\al(3－,4)；用5.00mL0.500mol·L－1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去過量的Fe2＋。①酸性K2Cr2O7溶液與Fe2＋反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。②試樣中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________________。答案(1)坩堝C、Cu和CaSO4(2)1∶2(3)3.7≤pH＜8.1使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去，且不影響Mn2＋(4)減少碳酸氫銨的分解，提高原料利用率2.2×10－11(5)取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則表明已洗滌干凈(6)①6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O②25%6.軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等雜質(zhì)，工業(yè)上用軟錳礦制取MnSO4·H2O的流程如下：已知：①部分金屬陽離子完全沉淀時(shí)的pH如下表金屬陽離子Fe3＋Al3＋Mn2＋Mg2＋完全沉淀時(shí)的pH3.25.210.412.4②溫度高于27℃時(shí)，MnSO4晶體的溶解度隨溫度的升高而逐漸降低。(1)“浸出”過程中MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2＋的離子方程式為_____________________________。(2)第1步除雜中加入H2O2的目的是_____________________________________________。(3)第1步除雜中形成濾渣1的主要成分為__________(填化學(xué)式)，調(diào)pH至5～6所加的試劑，可選擇________(填字母)。a．CaOb．MgOc．Al2O3d．氨水(4)第2步除雜，主要是將Ca2＋、Mg2＋轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氟化物沉淀除去，寫出MnF2除去Mg2＋的離子方程式：_____________________，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。(已知：MnF2的Ksp＝5.3×10－3；CaF2的Ksp＝1.5×10－10；MgF2的Ksp＝7.4×10－11)(5)采用“趁熱過濾”操作的原因是_______________________________________________。(6)取少量MnSO4·H2O溶于水，配成溶液，測其pH發(fā)現(xiàn)該溶液顯酸性，原因是___________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。答案(1)MnO2＋SO2=SOeq\o\al(2－,4)＋Mn2＋(2)將Fe2＋氧化為Fe3＋(3)Al(OH)3、Fe(OH)3ab(4)MnF2＋Mg2＋Mn2＋＋MgF27.2×107(5)減少M(fèi)nSO4·H2O在水中的溶解，得到更多產(chǎn)品(6)Mn2＋＋2H2OMn(OH)2＋2H＋解析(1)“浸出”過程中MnO2與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為MnO2＋SO2=SOeq\o\al(2－,4)＋Mn2＋。(2)第1步除雜中加入H2O2的目的是將溶液中可能存在的Fe2＋氧化為Fe3＋，以便于形成Fe(OH)3沉淀，過濾將沉淀除去。(3)第1步除雜時(shí)調(diào)整溶液的pH至5～6，可以使溶液中的Al3＋、Fe3＋分別形成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，所以形成濾渣1的主要成分為Al(OH)3、Fe(OH)3；在調(diào)pH至5～6時(shí)，為了不引入新的雜質(zhì)離子，所加的試劑應(yīng)該可以與酸發(fā)生反應(yīng)，可選擇含有Ca2＋、Mg2＋的化合物CaO、MgO，a、b正確。(4)第2步除雜，主要是將Ca2＋、Mg2＋轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氟化物沉淀除去，MnF2除去Mg2＋的離子方程式是MnF2＋Mg2＋Mn2＋＋MgF2；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(cMn2＋,cMg2＋)＝eq\f(cMn2＋·c2F－,cMg2＋·c2F－)＝eq\f(KspMnF2,K