资源简介 (共72张PPT)新高考化学二轮重点专题30讲2026版第20讲-适度拓展：重要的过渡元素及其化合物contents目录01考向分析010203重温经典知识重构04模型建构考向分析PART 0101考点统计年份 卷区与核心元素 考点2025年 江苏卷14题-Zn、Fe、Cd 操作分析、溶度积的相关计算、试剂选择、方程式书写、反应原理分析。福建卷11题-Mo、V、Ni 浸出条件选择、元素价电子排布式书写、方程式书写、操作步骤目的、物质循环利用以及流程整体评价。海南卷15题-Cu 实验操作、化学方程式书写、物质推断、产品的制备、回收率的计算以及从绿色化学角度评价工艺优点。安徽卷15题-Sr 元素价电子排布式书写、方程式书写、物质推断、相关计算。山东卷17题-Fe、Mn、Co 、Cu 方程式书写、物质推断、试剂选择、浓度计算、物质转化、工艺优化。湖北卷16题-Ti 基态原子电子排布式书写、方程式书写、溶度积的计算、反应原理分析、实验操作选择。考情分析过渡元素是考查元素化合物知识的重要媒介，主要在化工流程或物质制备题中重要载体，在高考题中出现频率较高；虽然不同省份试卷结构和侧重略有差异，但整体看来，过渡元素考查主要集中在元素化合物性质、反应原理、工业流程和实验探究几大方面，并且越来越注重真实情景和知识综合应用。知识重构PART 0202陌生物质的性质陌生物质物质类别物质具体类别通性联想组成与结构元素组成化学键类型晶体类型核心化学性质氧化性、还原性酸碱性热稳定性特性反应过渡元素的结构与性质分析1、过渡元素的价电子层结构：(n-1)d1~10ns1~2 (Pd:4d105s0)d电子数较多.d电子可部分或全部成键，d轨道未充满可接受孤电子。2、原子半径和第一电离能：过渡元素原子半径比较小,电离势不如主族有规律；同一周期,从左→右r↓ⅦB,Ⅷ最小，然后↑未充满,d的屏蔽效应↓、z↑、r↓.到了ⅡB全充满d屏蔽↑、z↓、r↑；同一族，五、六周期的r相似–––镧系收缩，离子半径变化相似较小。过渡元素的电离势的变化规律与原子半径变化有关;同一周期从左→右I↑ ⅦB , Ⅷ最大,然后又逐渐减小。3、过渡元素的氧化态：由于d电子的部分或全部参加成键,所以过渡元素的氧化态一般从+Ⅱ~与族数相同的最高氧化态；同一周期，从左→右氧化态↑ ⅦB 最高,然后↓；同一族，自上而下,高氧化态比较稳定,而主族低氧化态比较稳定。过渡态元素单质的性质1、物理性质：①由于过渡元素的r较小,所以密度、硬度较大，熔沸点较高；②由于含有较多d电子,能级交错,所以具有金属光泽,导电导热性大多有磁性；③由于金属晶体是通过金属键结合的，所以过渡金属具有良好的延展,机械加工性;其中W的熔沸点最大。2、化学性质：具有较强还原性；还原性：第一过渡系列 > 第二 < 第三(同族↓)而主族同一族自上而下还原性↑,表现在；①与酸反应. 第一过渡系列与稀酸；②与活泼非金属反应。其中Sc,La的还原性较强,在空气中迅速被氧化,在水中反应放出H2，也能溶于酸 。过渡元素配位性质因为过渡金属元素d轨道未充满,可接受配体提供的孤电子对而表现出较强的配位能力：(1)金属离子常易水解，其水合离子通常显色，如Cu2＋(aq，蓝)、Fe2＋(aq，浅绿)、Fe3＋(aq，黄)、 Cr3＋(aq，绿)。(2)容易形成配合物的中心离子，如[Cu(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋、 [Fe(SCN)6]3－、[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋。(3)向一些盐溶液中滴加氨水，先生成难溶性碱，继续滴加，生成含氨配合物，如CuSO4(aq)或AgNO3(aq)+氨水Cu(OH)2(s)或AgOH(s)+氨水[Cu(NH3)4]2+或[Ag(NH3)2]+铬及其化合物性质1、铬的原子结构——24Cr电子排布式 1s22s22p63s23p63d54s1简化电子排布式 [Ar]3d54s1电子排布图 (轨道表示式) 价层电子排布式 3d54s1周期表中的位置 第四周期第ⅥB族常见化合价 ＋3、＋62、铬(1)物理性质：银白色金属，由于单电子多，金属键强，故硬度及熔点均高，是硬度最高的过渡金属；由于铬的机械强度好，且有抗腐蚀性能，被用于钢铁合金中；不锈钢中含铬量最高，可达20％左右；许多金属表面镀铬，防锈，光亮。铬及其化合物性质(2)铬的存在和制取①存在：铬在自然界中以铬铁矿存在，化学式为Fe(CrO2)2②制取：金属铬可以通过铬铁矿FeCr2O4制取，用焦炭还原就可制得铬铁合金。该合金可用作制取不锈钢的原料。如果要制取不含铁的铬单质，可将铬铁矿与碳酸钠强热而成为水溶性的铬酸盐(其中铁转换为不溶性的Fe2O3)，进一步用水浸取、酸化使重铬酸盐析出。接着加热还原而变为Cr2O3，再用铝等还原就可得到金属铬。(3)化学性质①室温下化学性质稳定，潮湿空气中也不会被腐蚀，因此常被用于制作不锈钢和镀铬②铬比较活泼，能溶于稀HCl、H2SO4，起初生成蓝色Cr2+溶液，而后为空气所氧化成绿色的Cr3+溶液铬缓慢地溶于稀盐酸和稀硫酸中，先有铬(II)生成：Cr＋2HCl=CrCl2(蓝色)＋H2↑铬(II)在空气中迅速被氧化成铬(III)：4CrCl2＋4HCl＋O2=4CrCl3(绿色)＋2H2O③铬在冷、浓HNO3中钝化铬及其化合物性质3、铬的化合物铬元素的常见价态有＋6、＋3、＋2价。在酸性介质中，Cr2＋具有强的还原性，Cr3＋的还原性较弱，只有用强氧化剂才能将Cr3＋氧化成Cr2O72-，＋6价铬在酸性条件下以Cr2O72-存在，具有强氧化性，在碱性介质中以CrO42-存在(1)铬(III)的氧化物——Cr2O3：绿色，两性氧化物，既溶于酸，也溶于碱①与酸反应：Cr2O3＋3H2SO4=Cr2(SO4)3＋3H2O [Cr2(SO4)3为无水盐为玫瑰色粉末]②与碱反应：Cr2O3＋2NaOH=2NaCrO2(绿色)＋H2O(2)铬(III)的氢氧化物——Cr(OH)3：灰蓝色，两性氧化物，既溶于酸，也溶于碱①与酸反应：Cr(OH)3＋3H＋=Cr3＋＋3H2O②与碱反应：Cr(OH)3＋OH－=CrO2-＋2H2O或Cr(OH)3＋OH－=[Cr(OH)4]-(绿色)Cr2O3和Cr(OH)3显两性，其转化关：Cr3＋(紫色)Cr(OH)3(灰蓝色)[Cr(OH)4]－(绿色)反应的离子 方程式 ①Cr3＋＋3OH－=Cr(OH)3↓②Cr(OH)3＋OH－=[Cr(OH)4]－ Cr3＋＋4OH－=[Cr(OH)4]－③[Cr(OH)4]－＋H＋=Cr(OH)3↓＋H2O④Cr(OH)3＋3H＋=Cr3＋＋3H2O [Cr(OH)4]－＋4H＋===Cr3＋＋4H2O铬及其化合物性质(3)Cr(Ⅲ)的还原性①Cr3＋在酸性条件下是稳定的，但在碱性条件下能氧化成CrO42-：2Cr3＋＋3H2O2＋10OH－=2CrO42-＋8H2O②在碱性溶液中，亚铬酸盐(CrO)可以被H2O2或Na2O2氧化成铬酸盐2CrO2-＋3H2O2＋2OH－=2CrO42-＋4H2O 2CrO2-＋3Na2O2＋2H2O=2CrO42-＋6Na＋＋4OH－(4)铬(VI)化合物①存在形式与转化CrO42－ Cr2O72－ CrO3 CrO22+黄色 橙色 红、针状 深红a．碱中单聚酸根CrO42-，酸中二聚Cr2O72－：2CrO42-＋2H+ Cr2O72－＋H2O K＝1.0×1014b．强酸中以CrO3形式存在。例如，配制洗液时 H2SO4 (浓)与 K2Cr2O7混合，就有CrO3红色针状晶体析出K2Cr2O7＋2H2SO4 (浓) = 2KHSO4＋2CrO3＋H2Oc．酸性过强时铬(VI)以CrO22+离子形式存在。CrO22+称为铬氧基，或铬酰基。CrO2Cl2是深红色液体，其形态象溴，易挥发。K2Cr2O7和KCl粉末相混合，滴加浓H2SO4，加热则有CrO2Cl2挥发出来K2Cr2O7＋4KCl＋3H2SO4===2CrO2Cl2↑＋3K2SO4＋3H2O铬及其化合物性质②铬(Ⅵ)最重要的化合物是K2Cr2O7，在水溶液中Cr2O和CrO存在下列平衡2CrO42-(黄色)＋2H＋ Cr2O72－(橙红色)＋H2O在酸性条件下，主要以Cr2O72－形式存在，在碱性条件下，上述平衡逆向移动，主要以CrO42-形式存在③Cr(Ⅵ)的氧化性：K2Cr2O7及K2CrO4均为＋6价铬的化合物，具有强氧化性，在酸性溶液中，Cr2O72－具有强氧化性，在酸性条件下的还原产物均为Cr3＋；但在碱性溶液中CrO42-的氧化性要弱的多Cr2O72－＋3SO32-＋8H＋===2Cr3＋＋3SO42-＋4H2OCr2O72－＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O，Cr2O72－＋6Cl－＋14H＋===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2OCr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O2CrO42-＋3SO32-＋10H＋===2Cr3＋＋3SO42-＋5H2O经典例题（2024·湖南·三模）某科研团队从铬钒渣中分离钒并制备Cr(OH)3的流程如下：已知：Ksp[Cr(OH)3]约为1×10-30。下列说法错误的是A．“灼烧”步骤的尾气中含CO2B．“沉铝”步骤的离子方程式为C．“分离钒”步骤中将溶液PH调到1.8左右得到V2O5沉淀，此时溶液中之后Cr元素的存在形式主要为Cr2O72－D．要使“转化沉铬”的溶液中Cr3+完全沉淀需调节溶液的PH>5.67CO2[Al(OH)4]- +CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-所得溶液显强酸性，根据题意可知：Cr元素的存在形式主要为Cr2O72－要使“转化沉铬”的溶液中Cr3+完全沉淀此时c(Cr3+)<1×10-5mol/L， ，常温下 ，需调节溶液的pH>5.67，锰及其化合物性质1、锰的原子结构——25Mn电子排布式 1s22s22p63s23p63d54s2简化电子排布式 [Ar]3d54s2电子排布图 (轨道表示式) 价层电子排布式 3d54s2周期表中的位置 第四周期第ⅦB族常见化合价 ＋2、＋4、＋72．锰(Mn)的性质(1)锰是活泼金属，在空气中表面生成一层氧化物保护膜，加热时与O2反应生成Mn3O43Mn＋2O2 == Mn3O4(2)与酸的反应：Mn的活泼性在Al与Zn之间，与非氧化性酸反应生成Mn(II)盐和H2，但和冷浓H2SO4反应很慢(钝化)Mn＋2H＋===Mn2＋＋H2↑(3)与水的反应：锰在水中，因表面生成氢氧化锰沉淀而阻止反应继续进行锰及其化合物性质3、锰的其化合物：锰元素的常见价态有＋7、＋6、＋4、＋3、＋2(1)锰(II)化合物的性质①Mn2＋在酸性介质中Mn2+稳定：在酸性溶液中的稳定性强于在碱性溶液中的稳定性②在碱性条件下，Mn2＋易被氧化为MnO2：ClO－＋Mn2＋＋2OH－===Cl－＋MnO2↓＋H2O③Mn2＋在酸性条件下能被NaBiO3、PbO2、(NH4)2S2O8氧化成MnO4－2Mn2＋＋5NaBiO3＋14H＋===5Na＋＋5Bi3＋＋2MnO4－＋7H2O2Mn2＋＋5PbO2＋4H＋===2MnO4－＋5Pb2＋＋2H2O2Mn2+ ＋ 5S2O82-＋8H2O===2MnO4－＋10SO42-＋16H+【微点拨】a．介质不能用盐酸，因为Cl－有还原性，能与MnO4－反应b．Mn2＋的量不能太多，否则：2MnO4－＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋④Mn(OH)2为白色难溶物，Ksp＝4.0×10－14，极易被空气氧化，水中少量氧气能将其氧化成褐色MnO(OH)2沉淀：2Mn(OH)2＋O2===2MnO(OH)2锰及其化合物性质(2)锰(IV)化合物的性质①最重要的Mn(IV)化合物是MnO2，二氧化锰在中性介质中很稳定，在碱性介质中倾向于转化成锰(Ⅵ)酸盐；在酸性介质中是一种强氧化剂，倾向于转化成Mn2+MnO2＋4HCl(浓)===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O②简单的Mn(IV)盐在水溶液中极不稳定，或水解生成水合二氧化锰MnO(OH)2，或在浓强酸中和水生成氧气和Mn(II)(3)Mn(Ⅵ)化合物的生成与性质①最重要的Mn(VI)化合物是锰酸钾K2MnO4。在熔融碱中MnO2被空气氧化生成K2MnO42MnO2＋O2＋4KOH===2K2MnO4(深绿色)＋2H2O②MnO42－存在于强碱性溶液中，在酸性、中性环境中均发生歧化反应3MnO42－＋2H2O===2MnO4－＋MnO2↓＋4OH－3MnO42－＋4H＋===2MnO4－＋MnO2↓＋2H2O3K2MnO4＋2CO2===2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3锰及其化合物（4）Mn(Ⅵ)化合物的性质MnO42－（绿色），存在于强碱性溶液中，最重要的化合物是：Na2MnO4和K2MnO4，在熔融碱中MnO2被空气氧化生成K2MnO4：2MnO2＋O2＋4KOH===2K2MnO4 (深绿色)＋2H2O在酸性、中性环境中MnO42－均发生歧化反应：3MnO42－＋2H2O===2MnO4－＋MnO2↓＋4OH－3MnO42－＋4H＋===2MnO4－＋MnO2↓＋2H2O锰酸钾是制备高锰酸钾(KMnO4)的中间体：2MnO42－＋2H2O===2MnO4－＋2OH－＋H2↑③锰酸钾是制备高锰酸钾(KMnO4)的中间体：2MnO42－＋2H2O===2MnO4－＋2OH－＋H2↑④锌锰干电池（Zn—MnO2—KOH），正极：MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-锰及其化合物性质(5)KMnO4的性质①深紫色晶体②热稳定性差，通常保存在棕色试剂瓶中：2KMnO4===K2MnO4＋MnO2＋O2↑③在酸性介质中，MnO4－具有强氧化性，本身被还原为Mn2＋：可以氧化Fe2＋、Cl－、H2C2O4、H2O2等MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O2MnO4－＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O2MnO4－＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O2MnO4－＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O④在碱性、中性或微弱酸性溶液中，MnO4－仍旧是氧化剂，本身被还原为MnO22MnO4－＋I－＋H2O===2MnO2↓＋IO3－＋2OH－⑤在强碱性溶液中，当MnO4－过量时，还原产物是MnO42－2MnO4－＋SO32－＋2OH－===2MnO42－＋SO42－＋H2O锰及其化合物性质（6）KMnO4的制备①2MnO2+O2+4KOH===2K2MnO4+2H2O②3K2MnO4+2CO2===2KMnO4+MnO2+2K2CO3或3K2MnO4+4CO2+2H2O===2KMnO4+MnO2+4KHCO3，CO2提供酸性环境。③操作Ⅰ：过滤④石灰苛化：K2CO3+Ca(OH)2→KOH（此时产生的KOH与操作Ⅰ产生的MnO2可循环使用）经典例题重质二氧化锰具有优良的电化学性能，广泛应用于各类化学电源中。以硫酸锰为原料制备重质二氧化锰的工艺流程如图。下列说法错误的是( )A．“沉锰”的主要反应为Mn2＋＋HCO3－===MnCO3↓＋H＋B．“焙烧”过程在敞开、低压容器中进行效率更高C．用少量氨水吸收“焙烧”产生的气体，所得溶液可用于“沉锰”D．工艺中的硫酸表现酸性，高锰酸钾作氧化剂Mn2＋＋2HCO3－===MnCO3↓＋H2O＋CO2↑高密度碳酸锰在焙烧时生成二氧化碳，在敞开、低压容器中可使反应充分进行，效率更高焙烧生成的气体为二氧化碳，用氨水吸收可生成碳酸氢铵，所得溶液可用于“沉锰”粗品二氧化锰中混有碳酸锰，可用硫酸溶解，被高锰酸钾氧化生成二氧化锰钴及其化合物1．钴的原子结构——27Co电子排布式 1s22s22p63s23p63d74s2简化电子排布式 [Ar]3d74s2电子排布图 价层电子排布式 3d74s2周期表中的位置 第四周期第ⅦI族常见化合价 ＋2、＋32．钴(Co)(1)物理性质：银白色、有延展性并具有铁磁性的金属元素，密度、熔点都较高，钴相对较脆硬(2)化学性质——中等活泼金属①常温下与氧、硫等非金属单质无显著作用，但在高温时有剧烈反应②与稀H2SO4和稀盐酸反应较缓慢③在冷的浓硝酸中易钝化，与稀硝酸易反应钴及其化合物3．钴的氧化物(1)CoO①物理性质：灰绿色，不溶于水②化学性质：主要表现为氧化性，一定条件下可被H2、C或CO还原成单质钴。能溶于酸和强碱，不溶于水、醇和氨水(2)Co2O3①物理性质：黑色，不溶于水②化学性质：具有强氧化性，Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O4．钴的氢氧化物(1)Co(OH)2①物理性质：粉红色固体，不溶于水②化学性质a．能与酸反应：Co(OH)2＋H2SO4===CoSO4＋2H2Ob．弱还原性：在空气中被缓慢氧化为棕褐色的Co(OH)3；可被强氧化剂(如H2O2)迅速氧化c．能与氨水反应生成[Co(NH3)6]2＋钴及其化合物(2)Co(OH)3①物理性质：棕色固体，不溶于水②化学性质：具有强氧化性a．酸性溶液中被还原，如在盐酸中：2Co(OH)3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋6H2Ob．在酸性溶液中与Na2SO3溶液反应：2Co(OH)3＋SO32-＋4H＋===2Co2＋＋SO42-＋5H2Oc．在H2SO3溶液中：2Co(OH)3＋H2SO3＋2H＋===2Co2＋＋SO42-＋5H2O5．Co3＋仅能够存在于固态物质或配合物中，在水溶液中会发生如下反应(1)与水的反应：4Co3＋＋2H2O===4Co2＋＋4H＋＋O2↑(2)CoCl3在加热或遇水时发生分解：2CoCl3===2CoCl2＋Cl2↑ 6．Co(Ⅱ)与H2O、Cl－配合的平衡转化：[Co(H2O)6]2＋ [CoCl4]2－ 粉红色 蓝色7．CoCl2水合物的颜色：CoCl2 6H2O CoCl2 2H2O CoCl2 H2O CoCl2粉红色 紫红色 蓝紫色 蓝色8．Co(Ⅱ)的配合物具有较强的还原性：Co2＋＋6NH3[Co(NH3)6]2＋ [Co(NH3)6]3＋经典例题Co3O4主要用作电池材料、磁性材料、热敏电阻等。利用钴渣[主要含Co(OH)3、Fe(OH)3]获得Co3O4的流程如图[已知：Co(OH)3、Fe(OH)3、Co(OH)2的Ksp分别为1.6×10－44、4.0×10－38、6.3×10－15；当离子浓度≤1×10－5 mol·L－1时认为该离子沉淀完全]。下列叙述正确的是( )A．浸取时，H2O2还原了Co3＋B．除铁时，溶液必须调至呈碱性C．基态Co2＋的价电子排布式为3d54s2D．煅烧产物是Co3O4和CO由流程分析知，钴渣经一系列处理后得到CoC2O4，Co的化合价降低，则推断在浸取时发生了氧化还原反应，Co3＋作氧化剂，H2O2作还原剂，H2O2将＋3价的Co还原为＋2价将铁除尽时，c(Fe3＋)≤1×10－5 mol·L－1，由题中Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，代入粗略计算，知pH调至3左右时就能完全除去铁，基态Co2＋的价电子排布式为3d7CoC2O4的煅烧产物是Co3O4和CO2镍及其化合物1．镍的原子结构——28Ni电子排布式 1s22s22p63s23p63d84s2简化电子排布式 [Ar]3d84s2电子排布图 价层电子排布式 3d84s2周期表中的位置 第四周期第ⅦI族常见化合价 ＋2、＋32．镍(Ni)(1)物理性质：银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀，密度、熔点都较高(2)应用：主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂镍及其化合物(3)化学性质——中等活泼金属①与非金属反应a．镍不溶于水，常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，能阻止本体金属继续氧化，所以在空气中比较稳定b．常温下与氧、硫等非金属单质无显著作用，但在高温时有剧烈反应2Ni＋O2===2NiO(耀眼白光) Ni＋Cl2===NiCl2 Ni＋S===NiS②与酸的反应：与稀H2SO4和稀盐酸反应较缓慢Ni＋H2SO4===NiSO4＋H2↑③与氧化性酸反应：在冷的浓HNO3中“钝化”，与热的浓HNO3、稀HNO3都有反应3．镍的氧化物(1)NiO——氧化镍①物理性质：暗绿色，不溶于水②化学性质：能溶于酸和氨水，具有还原性NiO＋H2SO4===NiSO4＋H2O 2NiO＋O2===2Ni2O3镍及其化合物(2)Ni2O3——氧化高镍①物理性质：黑色，不溶于水②化学性质：具有强氧化性Ni2O3＋6HCl===2NiCl2＋Cl2↑＋3H2O 2Ni2O3＋4H2SO4===4NiSO4＋O2↑＋4H2O4．镍的氢氧化物(1)Ni(OH)2——氢氧化镍①物理性质：绿色，不溶于水②化学性质a．能与酸反应：Ni(OH)2＋H2SO4===NiSO4＋2H2Ob．弱还原性：Ni(OH)2在空气中不易被氧化，只有在更强的氧化剂(Cl2、NaClO)下才会氧化生成Ni(OH)32Ni(OH)2＋Cl2＋2OH－===2Ni(OH)3＋2Cl－2Ni(OH)2＋NaClO＋H2O===2Ni(OH)3＋NaClc．Ni(OH)2 [Ni(NH3)6]2＋镍及其化合物(2)Ni(OH)3——氢氧化高镍①物理性质：黑色，不溶于水②化学性质：具有强氧化性a．与HCl酸反应：2Ni(OH)3＋6HCl===2NiCl2＋Cl2↑＋6H2O2Ni(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋6H2O2NiOOH＋6HCl===2NiCl2＋Cl2↑＋4H2Ob．在酸性溶液中与Na2SO3溶液反应：2Ni(OH)3＋SO32-＋4H＋===2Ni2＋＋SO42-＋5H2Oc．在H2SO3溶液中：2Ni(OH)3＋H2SO3＋2H＋===2Ni2＋＋SO42-＋5H2O2NiOOH＋H2SO3＋2H＋===2Ni2＋＋SO42-＋3H2O钛及其化合物1、钛（Ti）有“生物金属”之称，在医疗领域的应用非常广泛，可制人造关节、头盖、主动心瓣等。又有“未来金属”、“三航金属”之称，金属钛被广泛应用于飞机、火箭、人造卫星和轮船等领域。2、近年来考试中常出现的含钛物质有：Ti（钛，耐酸碱、耐高温，具有还原性）、FeTiO3 （钛铁矿、钛酸亚铁，不溶于水）、TiO2（钛白粉、金红石，白色、桃红色，）、TiCl4（四氯化钛，无色发烟液体，遇上强烈水解）、TiCl3（三氯化钛、紫红色，比较强的还原性）、TiOSO4（硫酸氧钛、TiO2+，在水中可有发生水解反应）、H2TiO3（偏钛酸，受热易分解）、等等。3、钛的常见价态：+4、+3。+4 的钛的化合物在水溶液中常以 TiO2+形式存在， 且容易水解。 室温下，钛不与无机酸反应， 但能溶于热盐酸和热硝酸中；钛不与热碱溶液反应。钛及其化合物4、钛的 制 取 ： 由 钛 铁 矿 或 金 红 石 与 碳 混 合 后 ， 加 热 通 氯 气 生 成 四 氯 化 钛:TiO2+2Cl2+2C TiCl4↑+2CO↑然后在约 800℃氩气氛中用熔融的镁/钠还原制得海绵状金属钛。TiCl4＋2Mg 2MgCl2＋Ti或 TiCl4＋4Na 4NaCl＋Ti制备过程中，应该用Na、Mg等活泼金属在熔融状态下制备Ti，不能在溶液中进行，因钠、镁与水反应。一般在氩气的气氛中进行，防止钛被氧化，防止镁与氧气，氮气或二氧化碳等反应，故不能用CO2或N2来代替Ar来隔绝氧气。用镁置换钛，因在常温下钛与酸不反应，反应后可以用硫酸溶液除去多余的镁。钛及其化合物5、钛酸亚铁（FeTiO3）：钛铁矿主要成分是钛酸亚铁（FeO-TiO2），难溶于水。粉碎后用硫酸在80℃浸取可得FeSO4和TiOSO4的混合物：Ti4+水解得到TiO2+离子FeTiO3+2H2SO4===FeSO4+TiOSO4+2H2OFeTiO3+4H+===Fe2+ + TiO2+ +2H2O6、二氧化钛： 工业上俗称“钛白”。化学式 TiO2。不溶于水或稀酸， 溶于氢氟酸、浓盐酸和热的浓硫酸(TiO2+H2SO4===TiOSO4+H2O)。溶于硫酸或盐酸的冷溶液中， 加氢氧化钠或碳酸钠溶液，生成胶状白色正钛酸[Ti(OH)4 或 H4TiO4]沉淀。在热的酸溶液中水解生成白 色偏钛酸[TiO(OH)2 或 H2TiO3]沉淀。①二氧化钛的制取：一种是用干燥的氧气在923-1023 K对四氯化钛进行气相氧化，化学方程式为:TiCl4+O2 TiO2+2Cl2钛及其化合物②另一种是硫酸法：与浓硫酸反应[首先使磨细的钛 铁矿同浓硫酸(浓度在80%以上，温度在343-353 K)在不断通入空气并搅拌的条件下进行反应， 制得可溶性硫酸盐]→水浸(由于这一反应是放热的， 反应剧烈时， 温度可上升到 473 K 左右。用水浸取固相物， 得钛盐水溶液， 通称钛液) →水解(制取钛白时，关键的一环是使钛液水解， 制得水合二氧化钛沉淀； 根据水解平衡移动原理可知钛液的浓度、酸度及温度 均能影响水解反应的进行， 钛液的水解有稀释水解、加碱中和水解和加热水解三种方法，目前大量应用的是加热水解法)→煅烧(在1173- 1223 K下煅烧)；主要反应方程式为:FeTiO3+2H2SO4 TiOSO4+FeSO4+2H2OTiOSO4+2H2O===TiO2·H2O↓+H2SO4钛及其化合物7、四氯化钛：TiCl4是一种极易水解的无色液体，无色或淡黄色，极易与空气中的水蒸气反应产生"白烟”（即HCl酸雾），常用作烟幕弹，其熔点为-25℃。沸点为136.4℃，属于分子晶体。四氯化钛在空气中发烟，是水解生成的氯化氢与空气中的水蒸气形成酸雾：TiCl4 + 2H2O= TiO2↓ +4HCl盐酸中：TiCl4+H2O=TiOCl2↓ +2HCl8、钛酸钡：化学式 BaTiO3。浅灰色或米色粉末。不溶于水和碱，微溶于稀酸，溶于浓硫酸和氢氟酸。由二氧化钛与碳酸钡在 1300℃左右煅烧而得BaCO3＋TiO2 BaTiO3＋CO2↑。银及其化合物1．银的原子结构——47Ag电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1简化电子排布式 [Kr]4d105s1电子排布图 价层电子排布式 4d105s1价层电子排布图 (轨道表示式)周期表中的位置 第五周期第IB族2．银(Ag)：0价银，具有弱还原性(1)与氧气反应①高温下与纯氧反应：4Ag＋O2===2Ag2O②常温下，银材质物品容易变黑：4Ag＋2H2S＋O2===2Ag2S＋2H2O银及其化合物(2)与S共热：2Ag＋S===Ag2S(3)与氧化性酸反应①与浓硫酸共热：2Ag＋2H2SO4(浓)===Ag2SO4＋SO2↑＋2H2O②与浓硝酸反应：Ag＋2HNO3(浓)===AgNO3＋NO2↑＋H2O③与稀硝酸反应：3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O(4)与H2O2、稀硝酸反应：2Ag＋H2O2＋2H＋===2Ag＋＋2H2O(5)银在有氧存在的条件下与水溶液中的强配体(NaCN)发生作用4Ag＋8CN－＋2H2O＋O2===4[Ag(CN)2]－＋4OH－3．氧化银(Ag2O)：＋1价银，具有氧化性，易形成配合物(1)Ag2O制备：Ag2O可由可溶性盐与强碱反应生成。Ag＋与强碱作用生成白色AgOH沉淀，AgOH极不稳定，很快脱水变为棕黑色Ag2OAg＋＋OH－===AgOH↓ 2AgOH===Ag2O＋2H2O(2)Ag2O不稳定，受热易分解：2Ag2O===4Ag＋O2↑(3)Ag2O溶于H2O2溶液：Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O(4)Ag2O溶于氨水生成无色地配离子：Ag2O＋4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]OH＋3H2O(5)Ag2O与稀硝酸反应：Ag2O＋2HNO3===2AgNO3＋H2O 银及其化合物4．氢氧化银(AgOH)：＋1价银，具有氧化性，易形成配合物(1)不稳定：2AgOH===Ag2O＋H2O(2)溶于浓氨水：AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O5．硝酸银(AgNO3)：＋1价银，具有氧化性，易形成配合物(1)不稳定：2AgNO3===2Ag＋O2↑＋2NO2↑(2)与还原剂反应：Ag＋不仅可以将N2H4和NH2OH氧化为N2，还可以将P(Ⅲ)和P(I)氧化至最高价①与N2H4反应：N2H4＋4AgNO3===4Ag↓＋N2↑＋4HNO3②与NaH2PO2溶液反应：4Ag＋＋H2PO2－ ＋2H2O===4Ag↓＋H3PO4＋3H＋(3)复分解反应①与X－反应：Ag＋＋X－===AgX↓ (X＝Cl、Br、I)②与K2Cr2O7溶液反应：4Ag＋＋Cr2O72－＋H2O===2Ag2CrO4↓＋2H＋③与Na2S2O3溶液反应：2Ag＋＋S2O32－===Ag2S2O3↓(4)Ag＋与NH3、S2O32－、CN－等形成稳定程度不同的配位单元Ag＋＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋ K稳＝1.1×107Ag＋＋2S2O32－===[Ag(S2O3)2]3－ K稳＝2.9×1013Ag＋＋2CN－===[Ag(CN)2]－ K稳＝1.3×1021(5)AgNO3与氨水反应的少量、过量2AgNO3＋2NH3·H2O(少量)===Ag2O↓＋H2O＋2NH4NO3AgNO3＋2NH3·H2O(过量)===[Ag(NH3)2]NO3＋2H2O银及其化合物6．卤化银——AgX(1)卤化银的物理性质：卤化银中只有AgF是离子型化合物，易溶于水，其他的卤化银均难溶于水，且照溶解度按AgCl、AgBr、AgI顺序降低，颜色也依次加深(2)卤化银的制备：将Ag2O溶于氢氟酸，然后蒸发至黄色晶体析出时析出则得到氟化银；而将硝酸银与可溶性氯、溴、碘化物反应即生成不同颜色的卤化银沉淀(3)卤化银的化学性质①卤化银有感光性，是指其在光的作用下分解：2AgBr===2Ag＋Br2，胶片在摄影过程中的感光就是这一反应，底片上的AgBr感光的部分分解生成Ag形成银核。然后用氢醌等显影剂处理，将含有银核的AgBr还原为金属银而显黑色，这就是显影。最后，用Na2S2O3等定影液通过配位反应溶解掉未感光的AgBr，这就是定影②难溶卤化银AgX能与卤素离子X－形成溶解度较大的配离子AgX＋(n－1)X－===[AgXn](n－1)－ (X＝Cl、Br、I；n＝2，3，4)AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq) Ksp＝1.8×10－10银及其化合物Ag＋＋2Cl－===[AgCl2]－ K稳＝1.1×105AgCl(s)＋Cl－===[AgCl2]－ K＝2.0×10－5③AgCl易溶于稀氨水、Na2S2O3、KCN溶液中形成配合物；AgBr不溶于稀氨水，能部分溶于浓氨水，易溶于Na2S2O3、KCN溶液中形成配合物；AgI不能溶于氨水和Na2S2O3溶液，能溶于KCN溶液中形成配合物a．AgCl溶于氨水：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2Ob．AgBr溶于Na2S2O3溶液：AgBr＋2S2O32－===[Ag(S2O3)2]3－＋Br－c．AgI溶于KCN溶液：AgI＋2CN－===[Ag(CN)2]－＋I－④AgCl与水合肼(N2H4 H2O)反应：4AgCl＋N2H4 H2O＋4NaOH===4Ag＋4NaCl＋5H2O7．[Ag(NH3)2]OH：银氨溶液与含醛基的物质在碱性条件下加热发生银镜反应：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O银及其化合物8．硫化银(Ag2S)：黑色物质，难溶于水。向Ag＋溶液中通入H2S可以得到硫化银。Ag2S的溶解需要热的浓硝酸或氰化钠(钾)溶液Ag2S＋4HNO3(浓)===2AgNO3＋2S＋NO2↑＋2H2OAg2S＋4CN－===2[Ag(CN)2]－＋S2－9．银的化合物的溶解性(1)易溶：AgNO3、AgF、AgClO4(2)难溶及颜色Ag2O AgCl AgBr AgI Ag2CO3 Ag2S Ag2CrO4 Ag2S2O3 AgCN AgSCN AgNO2褐色 白色 浅黄 黄色 白色 黑色 砖红 白色 白色 白色 淡黄经典例题(2024·甘肃卷)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案，下列说法正确的是( )A．还原性：Ag＞Cu＞FeB．按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol AgC．反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Cu2＋＋4NH4＋D．溶液①中的金属离子是Fe2＋从实验方案可知，氨水溶解了氯化银，然后用铜置换出银，滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液，向其中加入铁、铁置换出铜，过滤分铜可以循环利用，并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁离子。金属活动性越强，金属的还原性越强，而且由题中的实验方案能得到证明，还原性从强到弱的顺序为 Fe＞Cu＞ Ag由电子转移守恒可知，1 mol Fe可以置换1 mol Cu，而1 mol Cu可以置换2 mol Ag，因此，根据按上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag反应①中，氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵，该反应的离子方程式是[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Cu2＋＋4NH4＋向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁，铁换置换出铜后生成Fe2＋，然后Fe2＋被通入的氧气氧化为Fe3＋，氯化铁和氯化铵水解均使溶液呈酸性二者可共存，因此，溶液①中的金属离子是Fe3＋锌及其化合物1．锌的原子结构——30Zn电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s2简化电子排布式 [Ar]3d104s2电子排布图 价层电子排布式 3d104s2周期表中的位置 第四周期第ⅡB族常见化合价 ＋22．锌(Zn)的化学性质(1)在含有CO2的潮湿空气中很快变暗，生成碱式碳酸锌，一层较紧密的保护膜CO2＋2O2＋3H2O＋4Zn===ZnCO3·3Zn(OH)2(2)与大多数非金属反应：2Zn＋O2===2ZnO Zn＋X2===ZnX2(X为F、Cl、Br、I)锌及其化合物(3)与酸、碱的反应：锌的化学性质与铝相似，所以，通常可以由铝的性质，推断锌的化学性质。单质锌，即可与酸反应，又可与碱反应①与酸的反应：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑②与碱的反应：Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑或Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑③锌和铝又有区别，锌溶于氨水形成氨配离子，而铝不溶于氨水形成配离子：Zn＋4NH3＋2H2O===[Zn(NH3)4]2+＋H2↑＋2OH－(4)与盐溶液的置换反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋3．氧化锌(ZnO)——两性氧化物(1)与酸反应：ZnO＋2HCl===ZnCl2＋H2O(2)与碱反应：ZnO＋2NaOH＋H2O===Na2[Zn(OH)4]或ZnO＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2O锌及其化合物4．氢氧化锌[Zn(OH)2]——两性氢氧化物(1)两性①与酸的反应：Zn(OH)2＋2H＋===Zn2＋＋2H2O②与碱的反应：Zn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2－或Zn(OH)2＋2OH－===ZnO22－＋2H2O(2)与氨水反应：Zn(OH)2＋4NH3·H2O===[Zn(NH3)4]2+＋4H2O＋2OH－(3)受热分解：Zn(OH)2===ZnO＋H2O(4)制法：Zn2＋＋[Zn(OH)4]2－===2Zn(OH)2↓或Zn2＋＋ZnO22－＋2H2O===2Zn(OH)2↓锌及其化合物5．锌盐(1)ZnSO4①与可溶性钡盐反应：ZnSO4＋BaCl2===ZnCl2＋BaSO4↓②与强碱溶液反应ZnSO4溶液中加入少量NaOH溶液：Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓ZnSO4溶液中加足量NaOH溶液：Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－或Zn2＋＋4OH－===ZnO22－＋2H2O③与Na2[Zn(OH)4]或Na2ZnO2反应生成Zn(OH)2沉淀Zn2＋＋[Zn(OH)4]2－===2Zn(OH)2↓或Zn2＋＋ZnO22－＋2H2O===2Zn(OH)2↓(2)Na2[Zn(OH)4]或Na2ZnO2①与盐酸反应少量盐酸 Na2[Zn(OH)4]＋2HCl===Zn(OH)2↓＋2NaCl＋2H2O或Na2ZnO2＋2HCl===Zn(OH)2↓＋2NaCl足量盐酸 Na2[Zn(OH)4]＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋4H2O或Na2ZnO2＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋2H2O锌及其化合物②与CO2反应少量CO2 Na2[Zn(OH)4]＋CO2===Zn(OH)2↓＋Na2CO3＋H2O或Na2ZnO2＋H2O＋CO2===Zn(OH)2↓＋Na2CO3足量CO2 Na2[Zn(OH)4]＋2CO2===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3或Na2ZnO2＋2H2O＋2CO2===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3③与可溶性锌盐发生相互促进的水解反应，生成Zn(OH)2沉淀Zn2＋＋[Zn(OH)4]2－===2Zn(OH)2↓或Zn2＋＋ZnO22－＋2H2O===2Zn(OH)2↓6．锌及其重要化合物之间的转化关系重温经典PART 0303重温经典，感悟高考【例1】（2025·福建·高考真题）从炼油厂焙烧炭渣(主要含炭、MoO3和V2O5，以及少量NiO、CaO)中提取钼的工艺流程如下：已知：VOS04和(MoO)2(S04)3均易溶于水；草酸(H2C2O4)在水中溶解度见下表。温度℃ 20 40 60 80溶解度(g/100 g) 9.5 21.5 44.3 84.5（1）“酸浸”中钼和钒分别转化为MoO3+和VO2+。100℃下各元素浸出率与草酸浓度的关系如图。①最佳草酸浓度为 mol L 1。②VO2+中钒的价电子排布式为 。③生成(MoO)2(C2O4)3的化学方程式为 。由图，最佳草酸浓度为2.0，此时钼元素浸出率接近100%，而钙、镍浸出率为0；2.03d1重温经典，感悟高考（2）“酸转化”中加浓硫酸后，过滤前的操作为 ；“滤渣2”为 (填名称)。（3）“沉钼”中，HMT(结构如图)在溶液中转变为，一个(HMT-H)+有 个可形成氢键的位点；沉淀为[MoO(OH)3]4(HMT-H)2S04。冷却结晶草酸晶体4“酸转化”中加浓硫酸后，转化生成VOSO4和(MoO)2(SO4)3及草酸，此时温度升高，根据表格，低温有利于草酸析出，则过滤前的操作为冷却结晶；由分析，“滤渣2”为草酸晶体；结合HMT结构，HMT中一个氮与氢离子形成配位键得到(HMT-H)+，可形成N-H…Y氢键（作为氢键给体），另有3个N原子，均具有1对孤电子对，可形成N…H-X氢键（作为氢键受体），故存在4个可形成氢键的位点；（4）“碱浸转化”中，[MoO(OH)3]4(HMT-H)2SO4在碱作用下分解出MoO(OH)3，后者转化为CaMoO4的化学方程式为 ；“滤液2”中可循环利用的物质为 。4 MoO(OH)3 + O2 +4 CaO = 4 CaMoO4 +6 H2OHMT[MoO(OH)3]4(HMT-H)2S04在碱作用下(HMT-H)+会转化生成HMT，则“滤液2”中可循环利用的物质为HMT；（5）关于该工艺流程，下列说法错误的是 。(填标号)a．“气体1”为CO b．“滤渣1”主要含炭、NiO和CaC2O4c．“滤液1”含H2C2O4 d．CaMoO4粗产品含CaSO4aba．由分析，“气体1”为二氧化碳，错误；b．“滤渣1”主要含炭、NiC2O4和CaC2O4，错误；c．酸转化中通过冷却结晶所得滤液为草酸的饱和溶液，则“滤液1”含草酸，正确； d．硫酸钙微溶于水，则碱浸转化得到CaMoO4粗产品含CaSO4，正确；故选ab。重温经典，感悟高考【例2】（2025·江苏·高考真题）ZnS 可用于制备光学材料和回收砷。（1）制备ZnS。由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下：已知：Ksp(ZnS)＝1.6×10－24，Ksp(CdS)＝8.0×10－27，Ka1(H2S)＝1.0×10－7，Ka2(H2S)＝1.2×10－13。当离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，认为离子沉淀完全。① 酸浸时通入O2可提高Zn2＋浸出率的原因是 。② 通入H2S除镉。通过计算判断当溶液pH＝0、c(H2S)＝0.01 mol·L－1时，Cd2＋是否沉淀完全 (写计算过程)③ 沉锌前调节溶液的pH至4～5，加入的氧化物为 (填化学式)。将－2价的S氧化为S单质不能完全。pH＝0、c(H2S)＝0.01 mol·L－1时，c(S2－)＝1.2×10－22 mol·L－1，由c(Cd2＋)＝Ksp(CdS)/c(S2－)＝6.67×10－5 mol·L－1＞1.0×10－5 mol·L－1，故Cd2＋没有沉淀完全。ZnO调节H＋，加入ZnO，生成Zn2＋，此过程不引入其他杂质离子ZnS在水溶液中存在溶解平衡：ZnS Zn2＋＋S2－，通入O2，会将S2－氧化生成S，促进ZnS的溶解，从而提高Zn2＋的浸出率。重温经典，感悟高考（2）制备光学材料。如图所示 ，ZnS晶体中掺入少量CuCl后，会出现能量不同的“正电”区域与“负电”区域，光照下发出特定波长的光。区域A中的离子为 (填离子符号)，区域B带 (填“正电”或“负电”)。Cl－负电“○”代表S2－，同种电荷交换，则区域A被Cl－代替；区域B中“●”代表Zn2＋，被CuCl中＋1的Cu代替，整个晶胞中的正电荷减少，则区域B带负电。（3）回收砷。用ZnS去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)]并回收生成的As2S3沉淀。已知：溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸H3AsO3形式存在，As2S3＋6H2O==H3AsO3＋3H2S，60℃时，按n(S):n(As)＝7:1，向酸性废液中加入ZnS，砷回收率随反应时间的变化如图。① 写出ZnS与H3AsO3反应生成As2S3的离子方程式 。② 反应4h后，砷回收率下降的原因有 。3ZnS＋2H3AsO3＋6H＋ As2S3＋6H2O＋3Zn2＋ZnS被As2S3覆盖；酸性减弱，As2S3转化为H3AsO3；As2S3的消耗速率大于生成速率原因之一：随着反应的进行，生成As2S3增多，会覆盖ZnS，阻止ZnS进一步被浸出；原因之二：随着反应的进行，溶液的酸性减弱，反应As2S3＋6H2O H3AsO3＋3H2S正向移动，As2S3转化为H3AsO3；原因之三：4h之后，既有As2S3的生成，又有As2S3的消耗，由图知，砷回收率下降，则As2S3的消耗速率大于生成速率。重温经典，感悟高考【例3】（2025·山东·高考真题）采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含Fe2O3、MnO2及 Co 、Cu 、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取 Cu、Co、Mn等元素，工艺流程如下：已知：该工艺条件下，(NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4，高温则完全分解为气体；Fe2(SO4)3在650℃完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。回答下列问题：(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4时有N2生成，该反应的化学方程式为 。“高温焙烧”温度为650℃，“水浸”所得滤渣主要成分除SiO2外还含有 (填化学式)。3MnO2 + 3NH4HSO4 3MnSO4 + N2↑+NH3↑+6H2OFe2O3、CaSO4根据已知条件，高温焙烧的温度为650℃，只有硫酸铁发生分解，生成三氧化硫气体和氧化铁，二氧化硅，氧化铁，硫酸钙等在水中溶解度都较小，所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了SiO2外还含有，Fe2O3、CaSO4。重温经典，感悟高考(2)在(NH4)2SO4投料量不变的情况下，与两段焙烧工艺相比，直接“高温焙烧”，“水浸时金属元素的浸出率 (填“增大”“减小”或“不变”)。减小根据已知信息，如果直接高温焙烧，则硫酸铵会完全分解变为SO3和NH3，硫酸氢铵物质的量减少，导致金属元素的浸出率减小，故答案为：减小。(3)HR萃取Cu2+反应为：2HR(有机相)+Cu2+(水相) CuR2(有机相)+2H+(水相)。“反萃取”时加入的试剂为 (填化学式)。H2SO4根据方程式：2HR(有机相)+Cu2+(水相) CuR2(有机相)+2H+(水相)，萃取操作将Cu2+转变为CuR2，反萃取时需要使平衡逆向移动生成Cu2+，所以需要加入H+，为了避免引入新的杂质，应加入的试剂为稀H2SO4。(4)“沉钴”中，pH=4时Co2+恰好沉淀完全[c(Co2+)=1×10-5mol L-1 ]，则此时溶液中c(H2S)= mol L 1。已知：Ka1(H2S)=1×10-7，Ka2(H2S)= 1×10-13，Ksp(CoS)= 4×10-21)。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为 。4×10-4CoS + H2O2 +2H+ = Co2+ + S +2H2O沉钴时，pH=4时Co2+恰好沉淀完全，其浓度为c(Co2+)=1×10-5 mol·L-1，此时c(H+)=1×10-4 mol·L-1，根据Ksp(CoS)= 4×10-21，推出c(S2-)=KSP(CoS)/C(Co2+ )=4×10 21/1×10 5= 4×10-16mol·L-1，又因为Ka1(H2S)= 1×10-7，Ka2(H2S)= 1×10-13，Ka1×Ka2 = c(H+)×c(HS )÷c(H2S)×c(H+)×c(S2-)÷cH(S )=c2(H+)×c(S2 )/c（H2S)，则c(H2S)= c2(H+)×c(S2 )/（Ka1×Ka2）= (10 4)2×4×10 16/(10 7×10 13) = 4×10-4 mol·L-1；由流程图可知，CoS溶解时加入了过氧化氢，稀硫酸，生成了CoSO4和S，根据电子得失守恒配平离子方程式为：CoS + H2O2 +2H+ = Co2+ + S +2H2O。重温经典，感悟高考(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入 (填操作单元名称)循环利用。低温焙烧“沉锰”过程中，发生如下反应：2NH4HCO3 + MnSO4 = MnCO3↓+ (NH4)2SO4 + CO2 ↑+H2O，过滤后滤液中的(NH4)2SO4经过处理后导入“低温焙烧”循环使用，故答案为：低温焙烧。重温经典，感悟高考【例4】（2025·安徽·高考真题）某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。已知 25℃时， Ksp(SrSO4)=10-6.46， Ksp(BaSO4)=10-9.97 回答下列问题：（1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA 族。基态原子价电子排布式为_______。（2） “浸出液 ”中主要的金属离子有 Sr2+、___________(填离子符号)。5s2Ca2+、 Mg2+由分析可知，碳酸盐均能溶于盐酸，“浸出液 ”中主要的金属离子有 Sr2+、 Ca2+、 Mg2+；（3） “盐浸 ”中SrSO4转化反应的离子方程式为___________________________________ ； 25℃时，向 0.01 mol SrSO4粉末中加入100 mL 0.11mol ·L-1 BaCl2溶液，充分反应后，理论上溶液中c(Sr2+)·c(SO42-)= _______ (mol ·L-1)2(忽略溶液体积的变化)。SrSO4(s)+Ba2+(aq) BaSO4(s)+Sr2+(aq)10-8.97由分析可知，“盐浸 ”中发生沉淀的转化，离子方程式：SrSO4(s)+Ba2+(aq) BaSO4(s)+Sr2+(aq)；该反应的平衡常数K=c(Sr2+)c(Ba2+)=c(Sr2+)c(SO42 )c(Ba2+)c(SO42 )=Ksp(SrSO4)Ksp(BaSO4)=10 6.46/10 9.97=103.51 。平衡常数很大，可近似认为SrSO4完全转化，溶液中剩余n(Ba2+)=0.001 mol，c(Ba2+)=0.01 mol·L-1，通过Ksp(BaSO4)计算c(SO42-)：c(SO42-)=Ksp(BaSO4)/c(Ba2+)=10-7.97 mol·L-1 ，c(Sr2+)·c(SO42-)=0.1×10-7.97=10-8.97(mo·L-1)2。重温经典，感悟高考（4）其他条件相同时，盐浸 2h ，浸出温度对锶浸出率的影响如图 1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是___________________________________________。温度越高，硫酸锶的电离速度越快，沉淀转化速率越快，同样时间内溶浸出的锶离子越多从平衡角度，沉淀转化反应K很大，锶的浸出率应该很高。实际是温度对锶浸出率影响很大，且反应不彻底。需要从反应速率角度来解答。速率控制步骤为硫酸锶的电离。温度越高，硫酸锶的电离速度越快，沉淀转化速率越快，同样时间内溶浸出的锶离子越多。（5） “浸出渣 2 ”中主要含有SrSO4、_____________(填化学式)。BaSO4、 SiO2“盐浸 ”时发生沉淀转化，生成BaSO4，SiO2不参与反应，故漫出渣 2”中主要含有SrSO4、BaSO4、SiO2（6）将窝穴体 a(结构如图 2所示)与K+形成的超分子加入“浸出液 ”中，能提取其中的Sr2+，原因是__________________________________________________________。Sr2+和K+半径接近，Sr2+所带电荷更高，与窝穴体a中的N、O相互作用力更强，形成超分子后，结构更稳定窝穴体 a与 K+形成的超分子加入“浸出液 ”中，能提取其中的 Sr2+，原因是Sr2+与K+半径接近(对角线规则)，能进入到窝穴a笼中，且Sr2+所带电荷更高，与窝穴a的 N 、O相互作用更强，形成超分子的结构更稳定；（7） 由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的最优方法是_______(填标号)。a. 加热脱水 b. 在 HCl气流中加热 c. 常温加压 d. 加热加压aCa(OH)2为强碱，根据元素周期律，Sr (OH)2也是强碱， Sr2+不水解，不用在HCl气流中加热，常压直接加热即可。故选 a。模型建构PART 0404模型构建高中化学关于过渡元素及其化合物的拓展，关键在于课本知识基础上，建立“结构决定性质，性质决定应用”的连贯逻辑，并适当联系实际应用与前沿科学。以下是高考中的常见考查：1、与氧化与氧化还原反应联系（1）陌生氧化还原反应方程式书写① 根据氧化还原反应规律确定产物② 结合溶液环境，利用氧化还原反应配平的方法进行配平（2）电子转移数目有关的计算（3）指定产物的确定① 氧化产物、还原产物的分析与判断：② 电极反应产物的分析与判断模型构建2、复杂离子有关问题（1）过渡金属与氧形成的氧基离子：如TiO2+、VO2+、VO2+、ZrO2+： 等。（2）过渡元素形成的络合离子：如Cu(NH3)42+、Zn(OH) 42-、PtCl62-、［Fe(CN)6 ］3-等。（3）多酸根离子：如MnO42－ 、Cr2O72-、MnO42－、VO3－、等。3、氧化物对应水化物的电离问题（1）沉淀的形成与 Kp有关计算问题：① 离子开始沉淀、完全沉淀的pH， ② 除杂控制 pH 范围等。（2）氧化物、氢氧化物的两性问题：① 两性氧化物如：V2O5、Cr2O3等，② 两性氢氧化物如：Ti(OH)4 、Nb(OH)5等。（3）分步电离的复杂离子问题0IIAIAIIBIVBIIIBVBVIBVIIBVIIIIBVIIAIIIAIVAVAVIAH氢 He氦Li锂 Be 铍 B 硼 C 碳 N 氮 O 氧 F 氟 Ne氖Na 钠 Mg 镁 Al 铝 Si 硅 P 磷 S 硫 Cl 氯 Ar氩K 钾 Ca 钙 Sc 钪 Ti 钛 V 钒 Cr 铬 Mn 锰 Fe 铁 Co 钴 Ni 镍 Cu 铜 Zn 锌 Ga 镓 Ge 锗 As 砷 Se 硒 Br 溴 Kr氪Rb 铷 Sr 锶 Y 钇 Zr 锆 Nb 铌 Mo 钼 Tc 锝 Ru 钌 Rh 铑 Pd 钯 Ag 银 Cd 镉 In 铟 Sn 锡 Sb 锑 Te 碲 I 碘 Xe氙Cs 铯 Ba 钡 Lu 镥 Hf 铪 Ta 钽 W 钨 Re 铼 Os 锇 Ir 铱 Pt 铂 Au 金 Hg 汞 Tl 铊 Pb 铅 Bi 铋 Po 钋 At 砹 Rn氡Fr 钫 Ra 镭 Lr 铹 Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun * Uun * Uun *镧 系 La 镧 Ce 铈 Pr 镨 Nd 钕 Pm 钷 Sm 钐 Eu 铕 Gd 钆 Tb 铽 Dy 镝 Ho 钬 Er 铒 Tm 铥 Yb 镱 Lu镥锕系 Ac 锕 Th 钍 Pa 镤 U 铀 Np 镎 Pu 钚 Am 镅 Cm 锔 Bk 锫 Cf 锎 Es 锿 Fm 镄 Md 钔 No 锘 Lr铹族周期1234567元素周期表元素周期表p区s区d区f区模型构建d 区元素显示出许多区别于主族元素的性质：● 熔、沸点高，硬度、密度大的金属大都集中在这一区● 不少元素形成有颜色的化合物● 许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为● 形成配合物的能力比较强，包括形成经典的维尔纳配合物和金属有机配合物● 参与工业催化过程和酶催化过程的能力强最高氧化态水合物的酸碱性IIIB IVB VB VIB VIIBSc(OH)3 弱碱性 Ti(OH)4 两性 HVO3 两性 H2CrO4 强酸性 HMnO4强酸性Y(OH)3 中强碱 Zr(OH)4 两性 微碱 Nb(OH)5 两性 H2MoO4 弱酸性 HTcO4酸性La(OH)3 强碱性 Hf(OH)4 两性 微碱 Ta(OH)5 两性 H2WO4 弱酸性 HReO4弱酸性Ac(OH)3 强碱碱性增强酸性增强元素最高氧化态氧化物的水合物酸碱性相似性：变化规律相似。(1) 同种元素，不同氧化态的氧化物，其酸碱性随氧化数的降低酸性减弱，碱性增强。Mn2O7 MnO3 MnO2 Mn2O3 MnO强酸性 酸性 两性 弱碱性 碱性(2) 同一过渡系内各元素的最高氧化态的氧化物及水合物，从左到右碱性减弱，酸性增强。Sc2O3 TiO2 CrO3 Mn2O7强碱 两性 酸性 强酸(3) 同族元素，自上而下各元素相同氧化态的氧化物及其水合物，通常是酸性减弱，碱性增强。H2CrO4 H2MoO4 H2WO4中强酸 弱酸 两性偏酸性不同：因同族从上到下半径增加缓慢，碱性增加缓慢。氧化还原稳定性各元素不同氧化态化合物氧化还原稳定性：1、第四周期过渡金属元素氧化态的标准电极电势从左至右由负值逐渐增加到正值，表明同周期金属还原性依次减弱。2、 第四周期过渡金属元素最高氧化态含氧酸的标准电极电势从左至右随原子序数的递增而增大，即氧化态逐渐增强。3、第四周期过渡金属元素的中间氧化态化合物在一定条件下不稳定，既可发生氧化反应，也可发生还原反应，有一些元素的化合物（如Cu+、 V3+、Mn3+、 MnO42-）还可发生歧化反应。配合性较主族元素易形成配合物原因：有未充满的d 轨道，可接受配体的孤电子对有高电荷、小半径和 9 ~ 17e 构型，具有较大的极化力d区元素离子的颜色第一过渡系金属水合离子的颜色d电子数 水合离子 水合离子的颜色d0 d1 d2 d3 d3 d4 d4 [Sc(H2O)6]3+ [Ti(H2O)6]3+ [V(H2O)6]3+ [Cr(H2O)6]3+ [V(H2O)6]2+ [Cr(H2O)6]2+ [Mn(H2O)6]3+ 无色溶液紫色绿色紫色紫色蓝色红色d电子数 水合离子 水合离子的颜色d5 d5 d6 d6 d7 d8 d9 d10 [Mn(H2O)6]2+ [Fe(H2O)6]3+ [Fe(H2O)6]2+ [Co(H2O)6]3+ [Co(H2O)6]2+ [Ni(H2O)6]2+ [Cu(H2O)6]2+ [Zn(H2O)6]2+ 淡红色淡紫色淡绿色蓝色粉红色绿色蓝色无色第一过渡系金属水合离子的颜色（续前表）颜料(pigments)：是指不溶解于、只能以微粒状态分散于粘合剂中的着色剂。染料(dyes)：可溶性的着色剂，大部分为有机化合物。主要用于棉布、丝绸的染色，色光艳亮，但牢度欠佳。化合物的颜色和无机颜料:形成有色化合物是 d 区元素的一个重要特征，最重要的无机颜料大部分都是 d 区元素化合物。红色： -Fe2O3 CdS/CdSe Pb3O4(红色氧化铁) (镉红) (红铅粉)许多国家都在颁布相应的法律限制使用含有危害人体健康和环境的重金属元素（如 Cd,Cr,Hg,Mo,等）的颜料。 因此，发展新型、无毒的无机颜料已迫在眉睫。感谢您的观看一、考向分析年份 卷区与核心元素 考点2025年 江苏卷14题-Zn、Fe、Cd 操作分析、溶度积的相关计算、试剂选择、方程式书写、反应原理分析。福建卷11题-Mo、V、Ni 浸出条件选择、元素价电子排布式书写、方程式书写、操作步骤目的、物质循环利用以及流程整体评价。海南卷15题-Cu 实验操作、化学方程式书写、物质推断、产品的制备、回收率的计算以及从绿色化学角度评价工艺优点。安徽卷15题-Sr 元素价电子排布式书写、方程式书写、物质推断、相关计算。山东卷17题-Fe、Mn、Co 、Cu 方程式书写、物质推断、试剂选择、浓度计算、物质转化、工艺优化。湖北卷16题-Ti 基态原子电子排布式书写、方程式书写、溶度积的计算、反应原理分析、实验操作选择。过渡元素是考查元素化合物知识的重要媒介，主要在化工流程或物质制备题中重要载体，在高考题中出现频率较高；虽然不同省份试卷结构和侧重略有差异，但整体看来，过渡元素考查主要集中在元素化合物性质、反应原理、工业流程和实验探究几大方面，并且越来越注重真实情景和知识综合应用。知识重构1、过渡元素的结构与性质分析（1）过渡元素的价电子层结构：(n-1)d1~10ns1~2 (Pd:4d105s0)d电子数较多.d电子可部分或全部成键，d轨道未充满可接受孤电子。（2）原子半径和第一电离能：过渡元素原子半径比较小,电离势不如主族有规律；同一周期,从左→右r↓ⅦB,Ⅷ最小，然后↑未充满,d的屏蔽效应↓、z↑、r↓.到了ⅡB全充满d屏蔽↑、z↓、r↑；同一族，五、六周期的r相似–––镧系收缩，离子半径变化相似较小。过渡元素的电离势的变化规律与原子半径变化有关;同一周期从左→右I↑ ⅦB , Ⅷ最大,然后又逐渐减小。过渡元素的氧化态：由于d电子的部分或全部参加成键,所以过渡元素的氧化态一般从+Ⅱ~与族数相同的最高氧化态；同一周期，从左→右氧化态↑ ⅦB 最高,然后↓；同一族，自上而下,高氧化态比较稳定,而主族低氧化态比较稳定。2、过渡态元素单质的性质（1）物理性质：①由于过渡元素的r较小,所以密度、硬度较大，熔沸点较高；②由于含有较多d电子,能级交错,所以具有金属光泽,导电导热性大多有磁性；③由于金属晶体是通过金属键结合的，所以过渡金属具有良好的延展,机械加工性;其中W的熔沸点最大。化学性质：具有较强还原性；还原性：第一过渡系列 > 第二 < 第三(同族↓)而主族同一族自上而下还原性↑,表现在；①与酸反应. 第一过渡系列与稀酸；②与活泼非金属反应。其中Sc,La的还原性较强,在空气中迅速被氧化,在水中反应放出H2，也能溶于酸 。3、过渡元素配位性质因为过渡金属元素d轨道未充满,可接受配体提供的孤电子对而表现出较强的配位能力：(1)金属离子常易水解，其水合离子通常显色，如Cu2＋(aq，蓝)、Fe2＋(aq，浅绿)、Fe3＋(aq，黄)、 Cr3＋(aq，绿)。(2)容易形成配合物的中心离子，如[Cu(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋、[Fe(SCN)6]3－、[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋。(3)向一些盐溶液中滴加氨水，先生成难溶性碱，继续滴加，生成含氨配合物4、铬及其化合物Ⅰ、铬的原子结构——24Cr电子排布式 1s22s22p63s23p63d54s1简化电子排布式 [Ar]3d54s1电子排布图 (轨道表示式)价层电子排布式 3d54s1周期表中的位置 第四周期第ⅥB族常见化合价 ＋3、＋6Ⅱ、铬(1)物理性质：银白色金属，由于单电子多，金属键强，故硬度及熔点均高，是硬度最高的过渡金属。由于铬的机械强度好，且有抗腐蚀性能，被用于钢铁合金中。不锈钢中含铬量最高，可达20％左右。许多金属表面镀铬，防锈，光亮(2)铬的存在和制取①存在：铬在自然界中以铬铁矿存在，化学式为Fe(CrO2)2②制取：金属铬可以通过铬铁矿FeCr2O4制取，用焦炭还原就可制得铬铁合金。该合金可用作制取不锈钢的原料。FeCr2O4＋4CFe＋2Cr＋4CO。如果要制取不含铁的铬单质，可将铬铁矿与碳酸钠强热而成为水溶性的铬酸盐(其中铁转换为不溶性的Fe2O3)，进一步用水浸取、酸化使重铬酸盐析出。接着加热还原而变为Cr2O3，再用铝等还原就可得到金属铬Ⅲ、化学性质①室温下化学性质稳定，潮湿空气中也不会被腐蚀，因此常被用于制作不锈钢和镀铬②铬比较活泼，能溶于稀HCl、H2SO4，起初生成蓝色Cr2+溶液，而后为空气所氧化成绿色的Cr3+溶液铬缓慢地溶于稀盐酸和稀硫酸中，先有铬(II)生成：Cr＋2HCl===CrCl2(蓝色)＋H2↑铬(II)在空气中迅速被氧化成铬(III)：4CrCl2＋4HCl＋O2===4CrCl3(绿色)＋2H2O③铬在冷、浓HNO3中钝化Ⅳ、铬的化合物铬元素的常见价态有＋6、＋3、＋2价。在酸性介质中，Cr2＋具有强的还原性，Cr3＋的还原性较弱，只有用强氧化剂才能将Cr3＋氧化成Cr2O，＋6价铬在酸性条件下以Cr2O存在，具有强氧化性，在碱性介质中以CrO存在(1)铬(III)的氧化物——Cr2O3：绿色，两性氧化物，既溶于酸，也溶于碱①与酸反应：Cr2O3＋3H2SO4===Cr2(SO4)3＋3H2O [Cr2(SO4)3为无水盐为玫瑰色粉末]②与碱反应：Cr2O3＋2NaOH===2NaCrO2(绿色)＋H2O(2)铬(III)的氢氧化物——Cr(OH)3：灰蓝色，两性氧化物，既溶于酸，也溶于碱①与酸反应：Cr(OH)3＋3H＋===Cr3＋＋3H2O②与碱反应：Cr(OH)3＋OH－===CrO＋2H2O或Cr(OH)3＋OH－===Cr(OH)(绿色)Cr2O3和Cr(OH)3显两性，其转化关：Cr3＋(紫色)Cr(OH)3(灰蓝色)[Cr(OH)4]－(绿色)反应的离子方程式 ①Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓ ②Cr(OH)3＋OH－===[Cr(OH)4]－，Cr3＋＋4OH－===[Cr(OH)4]－ ③[Cr(OH)4]－＋H＋===Cr(OH)3↓＋H2O ④Cr(OH)3＋3H＋===Cr3＋＋3H2O，[Cr(OH)4]－＋4H＋===Cr3＋＋4H2O(3)Cr(Ⅲ)的还原性①Cr3＋在酸性条件下是稳定的，但在碱性条件下能氧化成CrO：2Cr3＋＋3H2O2＋10OH－===2CrO＋8H2O②在碱性溶液中，亚铬酸盐(CrO)可以被H2O2或Na2O2氧化成铬酸盐2CrO＋3H2O2＋2OH－===2CrO＋4H2O，2CrO＋3Na2O2＋2H2O===2CrO＋6Na＋＋4OH－(4)铬(VI)化合物①存在形式与转化CrO Cr2O CrO3 CrO22+黄色 橙色 红、针状 深红a．碱中单聚酸根CrO，酸中二聚Cr2O72－：2CrO＋2H+Cr2O＋H2O K＝1.0×1014b．强酸中以CrO3形式存在。例如，配制洗液时 H2SO4 (浓)与 K2Cr2O7混合，就有CrO3红色针状晶体析出K2Cr2O7＋2H2SO4 (浓)===2KHSO4＋2CrO3＋H2Oc．酸性过强时铬(VI)以CrO22+离子形式存在。CrO22+称为铬氧基，或铬酰基。CrO2Cl2是深红色液体，其形态象溴，易挥发。K2Cr2O7和KCl粉末相混合，滴加浓H2SO4，加热则有CrO2Cl2挥发出来K2Cr2O7＋4KCl＋3H2SO4===2CrO2Cl2↑＋3K2SO4＋3H2O②铬(Ⅵ)最重要的化合物是K2Cr2O7，在水溶液中Cr2O和CrO存在下列平衡2CrO(黄色)＋2H＋Cr2O(橙红色)＋H2O在酸性条件下，主要以Cr2O形式存在，在碱性条件下，上述平衡逆向移动，主要以CrO形式存在③Cr(Ⅵ)的氧化性：K2Cr2O7及K2CrO4均为＋6价铬的化合物，具有强氧化性，在酸性溶液中，Cr2O具有强氧化性，在酸性条件下的还原产物均为Cr3＋；但在碱性溶液中CrO的氧化性要弱的多Cr2O＋3SO＋8H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2OCr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O，Cr2O＋6Cl－＋14H＋===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2OCr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O2CrO＋3SO＋10H＋===2Cr3＋＋3SO＋5H2O［经典例题］（2024·湖南·三模）某科研团队从铬钒渣中分离钒并制备Cr(OH)3的流程如下：已知：Ksp[Cr(OH)3]约为1×10-30。下列说法错误的是A．“灼烧”步骤的尾气中含CO2B．“沉铝”步骤的离子方程式为C．“分离钒”步骤中将溶液PH调到1.8左右得到V2O5沉淀，此时溶液中之后Cr元素的存在形式主要为Cr2O72－D．要使“转化沉铬”的溶液中Cr3+完全沉淀需调节溶液的PH>5.675、锰及其化合物Ⅰ、锰的原子结构——25Mn电子排布式 1s22s22p63s23p63d54s2简化电子排布式 [Ar]3d54s2电子排布图 (轨道表示式)价层电子排布式 3d54s2周期表中的位置 第四周期第ⅦB族常见化合价 ＋2、＋4、＋7Ⅱ、锰(Mn)的性质(1)锰是活泼金属，在空气中表面生成一层氧化物保护膜，加热时与O2反应生成Mn3O43Mn＋2O2Mn3O4(2)与酸的反应：Mn的活泼性在Al与Zn之间，与非氧化性酸反应生成Mn(II)盐和H2，但和冷浓H2SO4反应很慢(钝化)Mn＋2H＋===Mn2＋＋H2↑(3)与水的反应：锰在水中，因表面生成氢氧化锰沉淀而阻止反应继续进行Ⅲ、锰的其化合物：锰元素的常见价态有＋7、＋6、＋4、＋3、＋2(1)锰(II)化合物的性质①Mn2＋在酸性介质中Mn2+稳定：在酸性溶液中的稳定性强于在碱性溶液中的稳定性②在碱性条件下，Mn2＋易被氧化为MnO2：ClO－＋Mn2＋＋2OH－===Cl－＋MnO2↓＋H2O③Mn2＋在酸性条件下能被NaBiO3、PbO2、(NH4)2S2O8氧化成MnO2Mn2＋＋5NaBiO3＋14H＋===5Na＋＋5Bi3＋＋2MnO＋7H2O2Mn2＋＋5PbO2＋4H＋===2MnO＋5Pb2＋＋2H2O2Mn2+ ＋ 5S2O＋8H2O===2MnO＋10SO＋16H+【微点拨】a．介质不能用盐酸，因为Cl－有还原性，能与MnO反应b．Mn2＋的量不能太多，否则：2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋④Mn(OH)2为白色难溶物，Ksp＝4.0×10－14，极易被空气氧化，水中少量氧气能将其氧化成褐色MnO(OH)2沉淀：2Mn(OH)2＋O2===2MnO(OH)2(2)锰(IV)化合物的性质①最重要的Mn(IV)化合物是MnO2，二氧化锰在中性介质中很稳定，在碱性介质中倾向于转化成锰(Ⅵ)酸盐；在酸性介质中是一种强氧化剂，倾向于转化成Mn2+MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O②简单的Mn(IV)盐在水溶液中极不稳定，或水解生成水合二氧化锰MnO(OH)2，或在浓强酸中和水生成氧气和Mn(II)(3)Mn(Ⅵ)化合物的生成与性质①最重要的Mn(VI)化合物是锰酸钾K2MnO4。在熔融碱中MnO2被空气氧化生成K2MnO42MnO2＋O2＋4KOH2K2MnO4(深绿色)＋2H2O②MnO存在于强碱性溶液中，在酸性、中性环境中均发生歧化反应3MnO＋2H2O===2MnO＋MnO2↓＋4OH－3MnO＋4H＋===2MnO＋MnO2↓＋2H2O3K2MnO4＋2CO2===2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3③锰酸钾是制备高锰酸钾(KMnO4)的中间体：2MnO＋2H2O2MnO＋2OH－＋H2↑(4)KMnO4的性质①深紫色晶体②热稳定性差，通常保存在棕色试剂瓶中：2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑③在酸性介质中，MnO具有强氧化性，本身被还原为Mn2＋：可以氧化Fe2＋、Cl－、H2C2O4、H2O2等MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O④在碱性、中性或微弱酸性溶液中，MnO仍旧是氧化剂，本身被还原为MnO22MnO＋I－＋H2O===2MnO2↓＋IO＋2OH－⑤在强碱性溶液中，当MnO过量时，还原产物是MnO2MnO＋SO＋2OH－===2MnO＋SO＋H2O［经典例题］重质二氧化锰具有优良的电化学性能，广泛应用于各类化学电源中。以硫酸锰为原料制备重质二氧化锰的工艺流程如图。下列说法错误的是( )A．“沉锰”的主要反应为Mn2＋＋HCO===MnCO3↓＋H＋B．“焙烧”过程在敞开、低压容器中进行效率更高C．用少量氨水吸收“焙烧”产生的气体，所得溶液可用于“沉锰”D．工艺中的硫酸表现酸性，高锰酸钾作氧化剂6、钴及其化合物Ⅰ、钴的原子结构——27Co电子排布式 1s22s22p63s23p63d74s2简化电子排布式 [Ar]3d74s2电子排布图价层电子排布式 3d74s2周期表中的位置 第四周期第ⅦI族常见化合价 ＋2、＋3Ⅱ、钴(Co)(1)物理性质：银白色、有延展性并具有铁磁性的金属元素，密度、熔点都较高，钴相对较脆、硬(2)化学性质——中等活泼金属①常温下与氧、硫等非金属单质无显著作用，但在高温时有剧烈反应②与稀H2SO4和稀盐酸反应较缓慢③在冷的浓硝酸中易钝化，与稀硝酸易反应Ⅲ、钴的氧化物(1)CoO①物理性质：灰绿色，不溶于水②化学性质：主要表现为氧化性，一定条件下可被H2、C或CO还原成单质钴。能溶于酸和强碱，不溶于水、醇和氨水(2)Co2O3①物理性质：黑色，不溶于水②化学性质：具有强氧化性，Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OⅣ、钴的氢氧化物(1)Co(OH)2①物理性质：粉红色固体，不溶于水②化学性质a．能与酸反应：Co(OH)2＋H2SO4===CoSO4＋2H2Ob．弱还原性：在空气中被缓慢氧化为棕褐色的Co(OH)3；可被强氧化剂(如H2O2)迅速氧化c．能与氨水反应：Co(OH)2[Co(NH3)6]2＋[Co(NH3)6]3＋(2)Co(OH)3①物理性质：棕色固体，不溶于水②化学性质：具有强氧化性a．酸性溶液中被还原，如在盐酸中：2Co(OH)3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋6H2Ob．在酸性溶液中与Na2SO3溶液反应：2Co(OH)3＋SO＋4H＋===2Co2＋＋SO＋5H2Oc．在H2SO3溶液中：2Co(OH)3＋H2SO3＋2H＋===2Co2＋＋SO＋5H2OⅤ、Co3＋仅能够存在于固态物质或配合物中，在水溶液中会发生如下反应(1)与水的反应：4Co3＋＋2H2O===4Co2＋＋4H＋＋O2↑(2)CoCl3在加热或遇水时发生分解：2CoCl32CoCl2＋Cl2↑ Ⅵ、Co(Ⅱ)与H2O、Cl－配合的平衡转化：[Co(H2O)6]2＋[CoCl4]2－ 粉红色 蓝色Ⅶ、CoCl2水合物的颜色：CoCl2 6H2OCoCl2 2H2OCoCl2 H2OCoCl2粉红色 紫红色 蓝紫色 蓝色Ⅷ、Co(Ⅱ)的配合物具有较强的还原性：Co2＋＋6NH3[Co(NH3)6]2＋[Co(NH3)6]3＋［经典例题］Co3O4主要用作电池材料、磁性材料、热敏电阻等。利用钴渣[主要含Co（OH）3、Fe（OH）3]获得Co3O4的流程如图[已知：Co(OH)3、Fe(OH)3、Co(OH)2的Ksp分别为1.6×10－44、4.0×10－38、6.3×10－15；当离子浓度≤1×10－5 mol·L－1时认为该离子沉淀完全]。下列叙述正确的是( )A．浸取时，H2O2还原了Co3＋ B．除铁时，溶液必须调至呈碱性C．基态Co2＋的价电子排布式为3d54s2 D．煅烧产物是Co3O4和CO7、镍及其化合物Ⅰ、镍的原子结构——28Ni电子排布式 1s22s22p63s23p63d84s2简化电子排布式 [Ar]3d84s2电子排布图价层电子排布式 3d84s2周期表中的位置 第四周期第ⅦI族常见化合价 ＋2、＋3Ⅱ、镍(Ni)(1)物理性质：银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀，密度、熔点都较高(2)应用：主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(3)化学性质——中等活泼金属①与非金属反应a．镍不溶于水，常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，能阻止本体金属继续氧化，所以在空气中比较稳定b．常温下与氧、硫等非金属单质无显著作用，但在高温时有剧烈反应2Ni＋O22NiO(耀眼白光) Ni＋Cl2NiCl2 Ni＋SNiS②与酸的反应：与稀H2SO4和稀盐酸反应较缓慢Ni＋H2SO4===NiSO4＋H2↑③与氧化性酸反应：在冷的浓HNO3中“钝化”，与热的浓HNO3、稀HNO3都有反应Ⅲ、镍的氧化物(1)NiO——氧化镍①物理性质：暗绿色，不溶于水②化学性质：能溶于酸和氨水，具有还原性NiO＋H2SO4===NiSO4＋H2O 2NiO＋O2===2Ni2O3(2)Ni2O3——氧化高镍①物理性质：黑色，不溶于水②化学性质：具有强氧化性Ni2O3＋6HCl===2NiCl2＋Cl2↑＋3H2O 2Ni2O3＋4H2SO4===4NiSO4＋O2↑＋4H2OⅣ、镍的氢氧化物(1)Ni(OH)2——氢氧化镍①物理性质：绿色，不溶于水②化学性质a．能与酸反应：Ni(OH)2＋H2SO4===NiSO4＋2H2Ob．弱还原性：Ni(OH)2在空气中不易被氧化，只有在更强的氧化剂(Cl2、NaClO)下才会氧化生成Ni(OH)32Ni(OH)2＋Cl2＋2OH－===2Ni(OH)3＋2Cl－2Ni(OH)2＋NaClO＋H2O===2Ni(OH)3＋NaClc．Ni(OH)2[Ni(NH3)6]2＋(2)Ni(OH)3——氢氧化高镍①物理性质：黑色，不溶于水②化学性质：具有强氧化性a．与HCl酸反应： 2Ni(OH)3＋6HCl===2NiCl2＋Cl2↑＋6H2O2Ni(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋6H2O2NiOOH＋6HCl===2NiCl2＋Cl2↑＋4H2Ob．在酸性溶液中与Na2SO3溶液反应：2Ni(OH)3＋SO＋4H＋===2Ni2＋＋SO＋5H2Oc．在H2SO3溶液中： 2Ni(OH)3＋H2SO3＋2H＋===2Ni2＋＋SO＋5H2O2NiOOH＋H2SO3＋2H＋===2Ni2＋＋SO＋3H2O钛及其化合物Ⅰ、钛（Ti）有“生物金属”之称，在医疗领域的应用非常广泛，可制人造关节、头盖、主动心瓣等。又有“未来金属”、“三航金属”之称，金属钛被广泛应用于飞机、火箭、人造卫星和轮船等领域。Ⅱ、近年来考试中常出现的含钛物质有：Ti（钛，耐酸碱、耐高温，具有还原性）、FeTiO3 （钛铁矿、钛酸亚铁，不溶于水）、TiO2（钛白粉、金红石，白色、桃红色，）、TiCl4（四氯化钛，无色发烟液体，遇上强烈水解）、TiCl3（三氯化钛、紫红色，比较强的还原性）、TiOSO4（硫酸氧钛、TiO2+，在水中可有发生水解反应）、H2TiO3（偏钛酸，受热易分解）、等等。Ⅲ、钛的常见价态：+4、+3。+4 的钛的化合物在水溶液中常以 TiO2+形式存在， 且容易水解。 室温下，钛不与无机酸反应， 但能溶于热盐酸和热硝酸中；钛不与热碱溶液反应。Ⅳ、钛的 制 取 ： 由 钛 铁 矿 或 金 红 石 与 碳 混 合 后 ， 加 热 通 氯 气 生 成 四 氯 化 钛:TiO2+2Cl2+2C TiCl4↑+2CO↑然后在约 800℃氩气氛中用熔融的镁/钠还原制得海绵状金属钛。TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti 或 TiCl4＋4Na4NaCl＋Ti制备过程中，应该用Na、Mg等活泼金属在熔融状态下制备Ti，不能在溶液中进行，因钠、镁与水反应。一般在氩气的气氛中进行，防止钛被氧化，防止镁与氧气，氮气或二氧化碳等反应，故不能用CO2或N2来代替Ar来隔绝氧气。用镁置换钛，因在常温下钛与酸不反应，反应后可以用硫酸溶液除去多余的镁。Ⅴ、钛酸亚铁（FeTiO3）：钛铁矿主要成分是钛酸亚铁（FeO-TiO2），难溶于水。粉碎后用硫酸在80℃浸取可得FeSO4和TiOSO4的混合物：Ti4+水解得到TiO2+离子FeTiO3+2H2SO4FeSO4+TiOSO4+2H2OFeTO3+4H+=Fe2+ + TiO2+ +2H2OⅥ、二氧化钛： 工业上俗称“钛白”。化学式 TiO2。不溶于水或稀酸， 溶于氢氟酸、浓盐酸和热的浓硫酸(TiO2+H2SO4TiOSO4+H2O)。溶于硫酸或盐酸的冷溶液中， 加氢氧化钠或碳酸钠溶液，生成胶状白色正钛酸[Ti(OH)4 或 H4TiO4]沉淀。在热的酸溶液中水解生成白 色偏钛酸[TiO(OH)2 或 H2TiO3]沉淀。①二氧化钛的制取：一种是用干燥的氧气在923-1023 K对四氯化钛进行气相氧化，化学方程式为:TiCl4+O2TiO2+2Cl2②另一种是硫酸法：与浓硫酸反应[首先使磨细的钛 铁矿同浓硫酸(浓度在80%以上，温度在343-353 K)在不断通入空气并搅拌的条件下进行反应， 制得可溶性硫酸盐]→水浸(由于这一反应是放热的， 反应剧烈时， 温度可上升到 473 K 左右。用水浸取固相物， 得钛盐水溶液， 通称钛液) →水解(制取钛白时，关键的一环是使钛液水解， 制得水合二氧化钛沉淀； 根据水解平衡移动原理可知钛液的浓度、酸度及温度 均能影响水解反应的进行， 钛液的水解有稀释水解、加碱中和水解和加热水解三种方法，目前大量应用的是加热水解法)→煅烧(在1173- 1223 K下煅烧)；主要反应方程式为:FeTiO3+2H2SO4TiOSO4+FeSO4+2H2OTiOSO4+2H2O=TiO2·H2O↓+H2 SO4Ⅶ、四氯化钛：TiCl4是一种极易水解的无色液体，无色或淡黄色，极易与空气中的水蒸气反应产生"白烟”（即HCl酸雾），常用作烟幕弹，其熔点为-25℃。沸点为136.4℃，属于分子晶体。四氯化钛在空气中发烟，是水解生成的氯化氢与空气中的水蒸气形成酸雾：TiCl4 + 2H2O= TiO2↓ +4HCl盐酸中：TiCl4+H2O=TiOCl2↓ +2HClⅧ、钛酸钡：化学式 BaTiO3。浅灰色或米色粉末。不溶于水和碱，微溶于稀酸，溶于浓硫酸和氢氟酸。由二氧化钛与碳酸钡在 1300℃左右煅烧而得BaCO3＋TiO2BaTiO3＋CO2↑)。银及其化合物Ⅰ、银的原子结构——47Ag电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1简化电子排布式 [Kr]4d105s1原子结构示意图价层电子排布图 (轨道表示式)价层电子排布式 4d105s1周期表中的位置 第五周期第IB族Ⅱ、银(Ag)：0价银，具有弱还原性(1)与氧气反应①高温下与纯氧反应：4Ag＋O22Ag2O②常温下，银材质物品容易变黑：4Ag＋2H2S＋O2===2Ag2S＋2H2O(2)与S共热：2Ag＋SAg2S(3)与氧化性酸反应①与浓硫酸共热：2Ag＋2H2SO4(浓)Ag2SO4＋SO2↑＋2H2O②与浓硝酸反应：Ag＋2HNO3(浓)===AgNO3＋NO2↑＋H2O③与稀硝酸反应：3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O(4)与H2O2、稀硝酸反应：2Ag＋H2O2＋2H＋===2Ag＋＋2H2O(5)银在有氧存在的条件下与水溶液中的强配体(NaCN)发生作用4Ag＋8CN－＋2H2O＋O2===4[Ag(CN)2]－＋4OH－Ⅲ、氧化银(Ag2O)：＋1价银，具有氧化性，易形成配合物(1)Ag2O制备：Ag2O可由可溶性盐与强碱反应生成。Ag＋与强碱作用生成白色AgOH沉淀，AgOH极不稳定，很快脱水变为棕黑色Ag2OAg＋＋OH－===AgOH↓ 2AgOH===Ag2O＋2H2O(2)Ag2O不稳定，受热易分解：2Ag2O4Ag＋O2↑(3)Ag2O溶于H2O2溶液：Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O(4)Ag2O溶于氨水生成无色地配离子：Ag2O＋4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]OH＋3H2O(5)Ag2O与稀硝酸反应：Ag2O＋2HNO3===2AgNO3＋H2O Ⅳ、氢氧化银(AgOH)：＋1价银，具有氧化性，易形成配合物(1)不稳定：2AgOH===Ag2O＋H2O(2)溶于浓氨水：AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2OⅤ、硝酸银(AgNO3)：＋1价银，具有氧化性，易形成配合物(1)不稳定：2AgNO32Ag＋O2↑＋2NO2↑(2)与还原剂反应：Ag＋不仅可以将N2H4和NH2OH氧化为N2，还可以将P(Ⅲ)和P(I)氧化至最高价①与N2H4反应：N2H4＋4AgNO3===4Ag↓＋N2↑＋4HNO3②与NaH2PO2溶液反应：4Ag＋＋H2PO＋2H2O===4Ag↓＋H3PO4＋3H＋(3)复分解反应①与X－反应：Ag＋＋X－===AgX↓ (X＝Cl、Br、I)②与K2Cr2O7溶液反应：4Ag＋＋Cr2O＋H2O===2Ag2CrO4↓＋2H＋③与Na2S2O3溶液反应：2Ag＋＋S2O===Ag2S2O3↓(4)Ag＋与NH3、S2O、CN－等形成稳定程度不同的配位单元Ag＋＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋ K稳＝1.1×107Ag＋＋2S2O===[Ag(S2O3)2]3－ K稳＝2.9×1013Ag＋＋2CN－===[Ag(CN)2]－ K稳＝1.3×1021(5)AgNO3与氨水反应的少量、过量2AgNO3＋2NH3·H2O(少量)===Ag2O↓＋H2O＋2NH4NO3AgNO3＋2NH3·H2O(过量)===[Ag(NH3)2]NO3＋2H2OⅥ、卤化银——AgX(1)卤化银的物理性质：卤化银中只有AgF是离子型化合物，易溶于水，其他的卤化银均难溶于水，且照溶解度按AgCl、AgBr、AgI顺序降低，颜色也依次加深(2)卤化银的制备：将Ag2O溶于氢氟酸，然后蒸发至黄色晶体析出时析出则得到氟化银；而将硝酸银与可溶性氯、溴、碘化物反应即生成不同颜色的卤化银沉淀(3)卤化银的化学性质①卤化银有感光性，是指其在光的作用下分解：2AgBr2Ag＋Br2，胶片在摄影过程中的感光就是这一反应，底片上的AgBr感光的部分分解生成Ag形成银核。然后用氢醌等显影剂处理，将含有银核的AgBr还原为金属银而显黑色，这就是显影。最后，用Na2S2O3等定影液通过配位反应溶解掉未感光的AgBr，这就是定影②难溶卤化银AgX能与卤素离子X－形成溶解度较大的配离子AgX＋(n－1)X－===[AgXn](n－1)－ (X＝Cl、Br、I；n＝2，3，4)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) Ksp＝1.8×10－10Ag＋＋2Cl－===[AgCl2]－ K稳＝1.1×105AgCl(s)＋Cl－===[AgCl2]－ K＝2.0×10－5③AgCl易溶于稀氨水、Na2S2O3、KCN溶液中形成配合物；AgBr不溶于稀氨水，能部分溶于浓氨水，易溶于Na2S2O3、KCN溶液中形成配合物；AgI不能溶于氨水和Na2S2O3溶液，能溶于KCN溶液中形成配合物a．AgCl溶于氨水：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2Ob．AgBr溶于Na2S2O3溶液：AgBr＋2S2O===[Ag(S2O3)2]3－＋Br－c．AgI溶于KCN溶液：AgI＋2CN－===[Ag(CN)2]－＋I－④AgCl与水合肼(N2H4 H2O)反应：4AgCl＋N2H4 H2O＋4NaOH===4Ag＋4NaCl＋5H2OⅦ、[Ag(NH3)2]OH：银氨溶液与含醛基的物质在碱性条件下加热发生银镜反应：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2OⅧ、硫化银(Ag2S)：黑色物质，难溶于水。向Ag＋溶液中通入H2S可以得到硫化银。Ag2S的溶解需要热的浓硝酸或氰化钠(钾)溶液Ag2S＋4HNO3(浓)2AgNO3＋2S＋NO2↑＋2H2OAg2S＋4CN－===2[Ag(CN)2]－＋S2－Ⅸ、银的化合物的溶解性(1)易溶：AgNO3、AgF、AgClO4(2)难溶及颜色Ag2O AgCl AgBr AgI Ag2CO3 Ag2S Ag2CrO4 Ag2S2O3 AgCN AgSCN AgNO2褐色 白色 浅黄 黄色 白色 黑色 砖红 白色 白色 白色 淡黄［经典例题］(2024·甘肃卷)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案，下列说法正确的是( )A．还原性：Ag＞Cu＞FeB．按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol AgC．反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Cu2＋＋4NHD．溶液①中的金属离子是Fe2＋锌及其化合物Ⅰ、锌的原子结构——30Zn电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s2简化电子排布式 [Ar]3d104s2电子排布图价层电子排布式 3d104s2周期表中的位置 第四周期第ⅡB族常见化合价 ＋2Ⅱ、锌(Zn)的化学性质(1)在含有CO2的潮湿空气中很快变暗，生成碱式碳酸锌，一层较紧密的保护膜CO2＋2O2＋3H2O＋4Zn===ZnCO3·3Zn(OH)2(2)与大多数非金属反应：2Zn＋O22ZnO，Zn＋X2ZnX2(X为F、Cl、Br、I)(3)与酸、碱的反应：锌的化学性质与铝相似，所以，通常可以由铝的性质，推断锌的化学性质。单质锌，即可与酸反应，又可与碱反应①与酸的反应：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑②与碱的反应：Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑或Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑③锌和铝又有区别，锌溶于氨水形成氨配离子，而铝不溶于氨水形成配离子：Zn＋4NH3＋2H2O===[Zn(NH3)4]2+＋H2↑＋2OH－(4)与盐溶液的置换反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋Ⅲ、氧化锌(ZnO)——两性氧化物(1)与酸反应：ZnO＋2HCl===ZnCl2＋H2O(2)与碱反应：ZnO＋2NaOH＋H2O===Na2[Zn(OH)4]或ZnO＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2OⅣ、氢氧化锌[Zn(OH)2]——两性氢氧化物(1)两性①与酸的反应：Zn(OH)2＋2H＋===Zn2＋＋2H2O②与碱的反应：Zn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2－或Zn(OH)2＋2OH－===ZnO＋2H2O(2)与氨水反应：Zn(OH)2＋4NH3·H2O===[Zn(NH3)4]2+＋4H2O＋2OH－(3)受热分解：Zn(OH)2ZnO＋H2O(4)制法：Zn2＋＋[Zn(OH)4]2－===2Zn(OH)2↓或Zn2＋＋ZnO＋2H2O===2Zn(OH)2↓Ⅴ、锌盐(1)ZnSO4①与可溶性钡盐反应：ZnSO4＋BaCl2===ZnCl2＋BaSO4↓②与强碱溶液反应ZnSO4溶液中加入少量NaOH溶液：Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓ZnSO4溶液中加足量NaOH溶液：Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－或Zn2＋＋4OH－===ZnO＋2H2O③与Na2[Zn(OH)4]或Na2ZnO2反应生成Zn(OH)2沉淀Zn2＋＋[Zn(OH)4]2－===2Zn(OH)2↓或Zn2＋＋ZnO＋2H2O===2Zn(OH)2↓(2)Na2[Zn(OH)4]或Na2ZnO2①与盐酸反应少量盐酸 Na2[Zn(OH)4]＋2HCl===Zn(OH)2↓＋2NaCl＋2H2O 或Na2ZnO2＋2HCl===Zn(OH)2↓＋2NaCl足量盐酸 Na2[Zn(OH)4]＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋4H2O 或Na2ZnO2＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋2H2O②与CO2反应少量CO2 Na2[Zn(OH)4]＋CO2===Zn(OH)2↓＋Na2CO3＋H2O 或Na2ZnO2＋H2O＋CO2===Zn(OH)2↓＋Na2CO3足量CO2 Na2[Zn(OH)4]＋2CO2===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3 或Na2ZnO2＋2H2O＋2CO2===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3③与可溶性锌盐发生相互促进的水解反应，生成Zn(OH)2沉淀Zn2＋＋[Zn(OH)4]2－===2Zn(OH)2↓或Zn2＋＋ZnO＋2H2O===2Zn(OH)2↓Ⅵ、锌及其重要化合物之间的转化关系三、重温经典【例1】（2025·福建·高考真题）从炼油厂焙烧炭渣(主要含炭、和，以及少量、)中提取钼的工艺流程如下：已知：和均易溶于水；草酸()在水中溶解度见下表。温度℃ 20 40 60 80溶解度(g/100 g) 9.5 21.5 44.3 84.5（1）“酸浸”中钼和钒分别转化为和。100℃下各元素浸出率与草酸浓度的关系如图。①最佳草酸浓度为 。②中钒的价电子排布式为 。③生成的化学方程式为 。（2）“酸转化”中加浓硫酸后，过滤前的操作为 ；“滤渣2”为 (填名称)。（3）“沉钼”中，HMT(结构如图)在溶液中转变为，一个有 个可形成氢键的位点；沉淀为。（4）“碱浸转化”中，在碱作用下分解出，后者转化为的化学方程式为 ；“滤液2”中可循环利用的物质为 。（5）关于该工艺流程，下列说法错误的是 。(填标号)a．“气体1”为CO b．“滤渣1”主要含炭、NiO和c．“滤液1”含 d．粗产品含【例2】（2025·江苏·高考真题）ZnS 可用于制备光学材料和回收砷。（1）制备ZnS。由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下：已知：Ksp(ZnS)＝1.6×10－24，Ksp(CdS)＝8.0×10－27，Ka1(H2S)＝1.0×10－7，Ka2(H2S)＝1.2×10－13。当离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，认为离子沉淀完全。① 酸浸时通入O2可提高Zn2＋浸出率的原因是 ▲ 。② 通入H2S除镉。通过计算判断当溶液pH＝0、c(H2S)＝0.01 mol·L－1时，Cd2＋是否沉淀完全 ▲ (写计算过程)③ 沉锌前调节溶液的pH至4～5，加入的氧化物为 ▲ (填化学式)。（2）制备光学材料。如图所示 ，ZnS晶体中掺入少量CuCl后，会出现能量不同的“正电”区域与“负电”区域，光照下发出特定波长的光。区域A中的离子为 ▲ (填离子符号)，区域B带 ▲ (填“正电”或“负电”)。（3）回收砷。用ZnS去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)]并回收生成的As2S3沉淀。已知：溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸H3AsO3形式存在，As2S3＋6H2O==H3AsO3＋3H2S，60℃时，按n(S):n(As)＝7:1，向酸性废液中加入ZnS，砷回收率随反应时间的变化如图。① 写出ZnS与H3AsO3反应生成As2S3的离子方程式 ▲ 。② 反应4h后，砷回收率下降的原因有 ▲ 。【例4】（2025·安徽·高考真题）某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。已知 25℃时， Ksp(SrSO4)=10-6.46， Ksp(BaSO4)=10-9.97回答下列问题：（1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA 族。基态原子价电子排布式为_______。（2） “浸出液 ”中主要的金属离子有 Sr2+、_______(填离子符号)。（3） “盐浸 ”中SrSO4转化反应的离子方程式为_______ ； 25℃时，向 0.01 mol SrSO4粉末中加入100 mL 0.11mol ·L-1 BaCl2溶液，充分反应后，理论上溶液中c(Sr2+)·c(SO42-)= _______ (mol ·L-1)2(忽略溶液体积的变化)。（4）其他条件相同时，盐浸 2h ，浸出温度对锶浸出率的影响如图 1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是_______。（5） “浸出渣 2 ”中主要含有SrSO4、_______(填化学式)。（6）将窝穴体 a(结构如图 2所示)与K+形成的超分子加入“浸出液 ”中，能提取其中的Sr2+，原因是_______。（7） 由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的最优方法是_______(填标号)。a. 加热脱水 b. 在 HCl气流中加热 c. 常温加压 d. 加热加压四、模型建构（首行缩进2个汉字，五号，黑体）高中化学关于过渡元素及其化合物的拓展，关键在于课本知识基础上，建立“结构决定性质，性质决定应用”的连贯逻辑，并适当联系实际应用与前沿科学。以下是高考中的常见考查：1、与氧化与氧化还原反应联系（1）陌生氧化还原反应方程式书写① 根据氧化还原反应规律确定产物② 结合溶液环境，利用氧化还原反应配平的方法进行配平（2）电子转移数目有关的计算（3）指定产物的确定① 氧化产物、还原产物的分析与判断：② 电极反应产物的分析与判断2、复杂离子有关问题（1）过渡金属与氧形成的氧基离子：如TiO2+、VO2+、VO2+、ZrO2+： 等。（2）过渡元素形成的络合离子：如Cu(NH3)42+、Zn(OH) 42-、PtCl62-、［Fe(CN)6 ］3-等。（3）多酸根离子：如MnO42－ 、Cr2O72-、MnO42－、VO3－、等。3、氧化物对应水化物的电离问题（1）沉淀的形成与 Kp有关计算问题：① 离子开始沉淀、完全沉淀的pH， ② 除杂控制 pH 范围等。（2）氧化物、氢氧化物的两性问题：① 两性氧化物如：V2O5、Cr2O3等，② 两性氢氧化物如：Ti(OH)4 、Nb(OH)5等。（3）分步电离的复杂离子问题d 区元素显示出许多区别于主族元素的性质：● 熔、沸点高，硬度、密度大的金属大都集中在这一区● 不少元素形成有颜色的化合物● 许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为● 形成配合物的能力比较强，包括形成经典的维尔纳配合物和金属有机配合物● 参与工业催化过程和酶催化过程的能力强相似性：变化规律相似。(1) 同种元素，不同氧化态的氧化物，其酸碱性随氧化数的降低酸性减弱，碱性增强。Mn2O7 MnO3 MnO2 Mn2O3 MnO强酸性 酸性 两性 弱碱性 碱性(2) 同一过渡系内各元素的最高氧化态的氧化物及水合物，从左到右碱性减弱，酸性增强。Sc2O3 TiO2 CrO3 Mn2O7强碱 两性 酸性 强酸(3) 同族元素，自上而下各元素相同氧化态的氧化物及其水合物，通常是酸性减弱，碱性增强。H2CrO4 H2MoO4 H2WO4中强酸 弱酸 两性偏酸性不同：因同族从上到下半径增加缓慢，碱性增加缓慢。氧化还原稳定性各元素不同氧化态化合物氧化还原稳定性：1、第四周期过渡金属元素氧化态的标准电极电势从左至右由负值逐渐增加到正值，表明同周期金属还原性依次减弱。2、 第四周期过渡金属元素最高氧化态含氧酸的标准电极电势从左至右随原子序数的递增而增大，即氧化态逐渐增强。3、第四周期过渡金属元素的中间氧化态化合物在一定条件下不稳定，既可发生氧化反应，也可发生还原反应，有一些元素的化合物（如Cu+、 V3+、Mn3+、 MnO42-）还可发生歧化反应。配合性原因：有未充满的d 轨道，可接受配体的孤电子对有高电荷、小半径和 9 ~ 17e- 构型，具有较大的极化力d区元素离子的颜色d电子数水合离子水合离子的颜色d0 d1 d2 d3 d3 d4 d4 d5 d5 d6 d6 d7 d8 d9 d10[Sc(H2O)6]3+ [Ti(H2O)6]3+ [V((H2O)6]3+ [Cr(H2O)6]3+ [V(H2O)6]3+ [Cr(H2O)6]3+ [Mn(H2O)6]3+ [Mn(H2O)6]2+ [Fe(H2O)6]3+ [Fe(H2O)6]2+ [Co(H2O)6]3+ [Co(H2O)6]2+ [Ni(H2O)6]2+ [Cu(H2O)6]2+ [Zn(H2O)6]2+ 无色溶液 紫色 绿色 紫色 紫色蓝色红色水合离子的颜色无色溶液 紫色 绿色 紫色 紫色 蓝色 红色 淡红色 淡紫色 淡绿色 蓝色 粉红色 绿色 蓝色 无色选择题1、（2025·重庆·高考真题）某兴趣小组探究沉淀的转化。将2mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合，得悬浊液1，然后进行如下实验。下列叙述错误的是A．溶液A中c(Ag+)+c(Na+)+c(H+)＝c(Cl－)+c(NO3－)+c(OH－)B．溶液B中c(Cl－) > c([Ag(NH3)2]+)C．溶液C中c(H+)＝c(OH－)D．上述实验可证明Ksp(AgCl) > Ksp(AgI)2、（2025·江苏·高考真题）室温下，有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)，用过量的浓的H2SO4溶液酸浸后，提取铜和镍的过程如题12图所示：已知：Ka(HSO4－ )＝1.2×10－2、Ka1(H2SO3)＝1.2×10－2、Ka2(H2SO3)＝6.0×10－8。下列说法正确的是A．较浓的H2SO4溶液中：c(H＋)＝2c(SO42 －)＋c(OH－)B．NaHSO3溶液中：2HSO3－ SO32 －＋H2SO3的平衡常数K＝5.0×10－6C．(NH4)2C2O4溶液中：c(NH3·H2O)＋c(OH－)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O4－ )＋c(H＋)D．“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中，c提铜(Na＋)＝c沉镍(Na＋)3、（2025·福建·高考真题）探究对银镜反应的影响，实验步骤如下：下列说法错误的是A．棕黑色悬浊液中固体主要为 B．“试剂X为1.0 mL蒸馏水C．黑色悬浊液1与2中固体的主要成分不同 D．实验后可用稀硝酸洗去银镜二、非选择题1．(2024·黑吉辽卷)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下：回答下列问题：(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为________(填化学式)(2)“细菌氧化”中，FeS2发生反应的离子方程式为___________________________________________________(3)“沉铁砷”时需加碱调节pH，生成___________(填化学式)胶体起絮凝作用，促进了含As微粒的沉降。(4)“培烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“培烧氧化”，“细菌氧化”的优势为_______(填标号)。A．无需控温 B．可减少有害气体产生C．设备无需耐高温 D．不产生废液废渣(5)“真金不拍火炼”，表明Au难被O2氧化，“浸金”中NaCN的作用为__________________(6)“沉金”中Zn的作用为_____________(7)滤液②经H2SO4酸化，[Zn(CN)4]2 转化为ZnSO4和HCN的化学方程式为______________________________，用碱中和HCN可生成__________(填溶质化学式)溶液，从而实现循环利用2．(2023·浙江卷1月)(10分)某研究小组制备纳米ZnO，再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF，流程如下：已知：①含锌组分间的转化关系：②ε－Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型，39℃以下稳定请回答：(1)步骤Ⅰ，初始滴入ZnSO4溶液时，体系中主要含锌组分的化学式是___________(2)下列有关说法不正确的是___________A．步骤Ⅰ，搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，使反应充分B．步骤Ⅰ，若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε－Zn(OH)2，可提高ZnSO4的利用率C．步骤Ⅱ，为了更好地除去杂质，可用50℃的热水洗涤D．步骤Ⅲ，控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小(3)步骤Ⅲ，盛放样品的容器名称是___________(4)用Zn(CH3COO)2和过量(NH4)2CO3反应，得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO，沉淀无需洗涤的原因是___________(5)为测定纳米ZnO产品的纯度，可用已知浓度的EDTA标准溶液滴定Zn2+ 。从下列选项中选择合理的仪器和操作，补全如下步骤[“___________”上填写一件最关键仪器，“(___________)”内填写一种操作，均用字母表示]。___________用___________(称量ZnO样品x g)→用烧杯(___________)→用___________(___________)→用移液管(___________)→用滴定管(盛装EDTA标准溶液，滴定Zn2+ )仪器：a.烧杯；b.托盘天平；c.容量瓶；d.分析天平；e.试剂瓶操作：f.配制一定体积的Zn2+溶液；g.酸溶样品；h.量取一定体积的Zn2+溶液；i.装瓶贴标签(6)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。某研究小组取7.5×10-3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×105)，经预处理，将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。取样测得荧光强度比值为10.2，则1个血浆铜蓝蛋白分子中含___________个铜原子3．(2022 全国甲卷)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表：离子 Fe3+ Zn2+ Cu2+ Fe2+ Mg2+Ksp 4.0×10－38 6.7×10－17 2.2×10－20 8.0×10－16 1.8×10－11回答下列问题：(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为________________________________________(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有__________、_____________(3)加入物质X调溶液pH＝5，最适宜使用的X是_______(填标号)A．NH3·H2O B．Ca(OH)2 C．NaOH滤渣①的主要成分是_______、_______、_______(4)向80～90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离子方程式为__________________________________(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______(6)滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______20．(2019 全国Ⅱ)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_________A．黄色 B．红色 C．紫色 D．绿色(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为___________________________，回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为______________________②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________(填化学式)③沉淀器中反应的离子方程式为______________________成品中S2 的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000 mol·L 1的I2 KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000 mol·L 1 Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2＋2S2O===2I－＋S4O。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为_____________________________________，样品中S2 的含量为__________(写出表达式)4、（2025·海南·高考真题）有色金属冶炼厂炼铜窑炉的废耐火砖极具回收价值。某厂产生的废耐火砖中主要含、Cu12.0%，其资源化回收的一种工艺流程如图所示。回答问题：（1）“粉碎”的目的是 。（2）“加压氨浸”时铜转化为配位离子，该过程的化学反应方程式为 。（3）“碱熔”中产生的气体C为 ，滤渣E是 (均填化学式)。E与 (填物质名称)反应可生成用于城市废水处理的。（4）某批次试验，废砖投料20.0 kg，产出CuO 2.70 kg，则Cu的回收率为 。（5）从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有 、 。5、（2025·河北·高考真题）铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾，同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。流程如下：已知：铬铁矿主要成分是Fe(CrO ) 、Mg(CrO ) 、Al O 、SiO 。回答下列问题：（1）基态铬原子的价层电子排布式：______________。煅烧工序中Fe(CrO ) 反应生成K CrO4化学方程式：______________。浸取工序中滤渣I的主要成分：Fe O 、H SiO 、________、________(填化学式)。酸化工序中需加压的原因：______________。滤液Ⅱ的主要成分：______________ (填化学式)。（6）补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式 Fe(CO) + ______ + _______ = Cr(OH) ↓+ _______ + _______+___ CO↑（7）滤渣Ⅱ可返回______________工序(填工序名称)。6、（2025·河南·高考真题）一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt，含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下：回答下列问题：(1)“酸溶1”的目的是_______。(2) 已知“酸溶2”中转化为H3[RhCl6]，则生成该物质的化学方程式为_______；“滤渣”的主要成分是_______(填化学式)。(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质，但夹杂少量Rh2O3和RhCl3，则“高温还原”中发生反应的化学方程式为_______。(4) 若“活化还原”在室温下进行，SnCl2初始浓度为，为避免生成Sn(OH)2沉淀，溶液适宜的pH为_______(填标号) [已知Sn(OH)2的Ksp=5.5ｘ10-28]。A．2.0 B．4.0 C．6.0(5)“活化还原”中，必须过量，其与(III)反应可生成，提升了的还原速率，该配离子中的化合价为_______；反应中同时生成，(III)以[RhCl6]3－计，则理论上SnCl2和(III)反应的物质的量之比为_______。(6)“酸溶3”的目的是_______。7、（2025·重庆·高考真题）硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域，一种利用H2Se热解制备高纯硒的流程如下：已知H2Se的沸点为231K，回答下列问题：（1）真空焙烧时生成的主要产物为Al2Se3，其中Se的化合价为 ，Al元素基态原子的电子排布式为 。（2）氢化过程没有发生化合价的变化，Al元素转化为Al2O3·xH2O，则反应的化学方程式为 。（3）热解反应：H2Se(g)??H2(g) + Se(g) ΔH>0。。冷凝时，将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒。Se由气态直接转变为固态的过程称为 。迅速降温的目的 ；冷凝后尾气的成分为 (填化学式)。（4）Se的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009进行测定，测定过程中Se的化合价变化如下：称取粗硒样品0.1000g，经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3，并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中，先加入0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液40.00mL，再加入少量KI和淀粉溶液，继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失为中点(原理为I2+2Na2S2O3＝2NaI+Na2S4O6)，又消耗8.00mL。过程②中Se(Ⅳ)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1:4，且反应最快。过程③的离子方程式为 。该样品中Se的质量分数为 。第1讲-元素周期律（表）及元素性质答案及解析一、选择题1、【答案】C【解析】在2mL0.2mol/L的AgNO3溶液中加入等体积等浓度的NaCl溶液得悬浊液1，经分离后，向AgCl中滴加6mol/L的氨水，发生反应AgCl+2NH3·H2O==[Ag(NH3)2]Cl+2H2O，加入0.1mol/LKI溶液2mL，发生反应：[Ag(NH3)2]Cl+KI==AgI+KCl+2NH3，得到AgI沉淀，由物质的量关系可知，[Ag(NH3)2]Cl不能完全反应，溶液3中可能还存在剩余的氨水以及[Ag(NH3)2]Cl；A．溶液1中主要溶质是NaNO3，同时由于存在溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq)+Cl－(aq)，还存在极少量的Ag+、Cl－，选项中满足电荷守恒关系，A正确；B．根据元素守恒可知，若Ag+不水解，则c(Cl－) = c([Ag(NH3)2]+)，但Ag+会水解生成其他含银的微粒，故c(Cl－) > c([Ag(NH3)2]+)，B正确；C．溶液3中可能存在氨水过量的情况，不能得出c(H+)＝c(OH－)的结论，C错误；D．由实验操作可知，存在转化，由此说明AgI更难溶，故可得出结论Ksp(AgCl) > Ksp(AgI)，D正确；故选C。2、【答案】B 解析：A项，由已知Ka(HSO4－ )的存在知，浓H2SO4的二级电离是存在电离平衡的，即浓H2SO4溶液中存在：H2SO4＝H＋＋HSO4－ ，HSO4－ H＋＋SO42 －，所以较浓的H2SO4溶液中存在的电荷守恒方程式为：c(H＋)＝c(HSO4－ )＋2c(SO42 －)＋c(OH－)，错误；B项，反应：2HSO3－ SO32 －＋H2SO3的平衡常数K＝＝＝＝ ＝5.0×10－6，正确；C项，(NH4)2C2O4溶液的质子守恒关系图为：得关系式为：c(NH3·H2O)＋c(OH－)＝2c(H2C2O4)＋c(HC2O4－ )＋c(H＋)，错误；D项，“提铜”中加入NaHSO3溶液，Na＋不参加反应，在“沉镍”过程中，Na＋也不参加反应，两份滤液中Na＋的物质的量不变，但是“沉镍”时加入(NH4)2C2O4溶液，使得溶液的总体积变大，相当于稀释Na＋，则有：c提铜(Na＋)＞c沉镍(Na＋)，错误。3、【答案】C【解析】向溶液滴加2%氨水反应生成的白色的不稳定分解生成黑色，形成棕黑色悬浊液，继续滴加2%氨水生成氢氧化二氨合银，均分两份，探究对银镜反应的影响，需要作对比实验，为控制单一变量，使后续溶液体积相同，则试剂X为1.0 mL蒸馏水，一份加入蒸馏水后加入乙醛溶液，加热发生银镜反应生成银单质，黑色悬浊液1主要成分为银；另一份加入碳酸钠溶液后加入乙醛溶液发生银镜反应生成银单质，黑色悬浊液2主要成分为银单质。A．经分析可知不稳定分解生成黑色，形成棕黑色悬浊液，棕黑色悬浊液中固体主要为，A正确；B．探究对银镜反应的影响，需要作对比实验，一份加入蒸馏水后加入乙醛溶液，另一份加入碳酸钠溶液后加入乙醛溶液，“试剂X为1.0 mL蒸馏水，B正确；C．两份溶液均发生银镜反应生成银单质，黑色悬浊液1、2主要成分均为银单质，C错误；D．实验后生成的银单质附着在试管壁上，利用银与稀硝酸反应可用稀硝酸洗去银镜，D正确；故选C。非选择题1．(1)CuSO4 (2)4FeS2＋15O2＋2H2O 4Fe3+＋8SO＋4H+ (3)Fe(OH)3(4)BC(5)与Au+形成配合物，降低c(Au+),增强Au的还原性，利于将Au氧化为[Au(CN)2] 浸出(6)作还原剂，将[Au(CN)2] 还原为Au(7)Na2[Zn(CN)4]＋2H2SO4===ZnSO4＋Na2SO4＋4HCN NaCN NaCN解析：矿粉中加入足量空气和H2SO4，在pH=2时进行细菌氧化，金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐，过滤，滤液中主要含有Fe3+、SO、As（Ⅵ），加碱调节pH值，Fe3+转化为Fe(OH)3胶体，可起到絮凝作用，促进含As微粒的沉降，过滤可得到净化液；滤渣主要为Au，Au与空气中的O2和NaCN溶液反应，得到含[Au(CN)2] 的浸出液，加入Zn进行“沉金”得到Au和含[Zn(CN)4]2－的滤液②。(1)“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要成分为CuSO4；(2)“细菌氧化”的过程中，FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和SO ，离子方程式为：4FeS2＋15O2＋2H2O 4Fe3+＋8SO＋4H+(3)“沉铁砷”时，加碱调节pH值，Fe3+转化为Fe(OH)3胶体，可起到絮凝作用，促进含As微粒的沉降；(4)A．细菌的活性与温度息息相关，因此细菌氧化也需要控温，A不符合题意；B．焙烧氧化时，金属硫化物中的S元素通常转化为SO2，而细菌氧化时，金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐，可减少有害气体的产生，B符合题意；C．焙烧氧化需要较高的温度，因此所使用的设备需要耐高温，而细菌氧化不需要较高的温度就可进行，设备无需耐高温，C符合题意；D．由流程可知，细菌氧化也会产生废液废渣，D不符合题意；故选BC；(5)“浸金”中，Au作还原剂，O2作氧化剂，NaCN做络合剂，将Au转化为[Au(CN)2] 从而浸出；(6)“沉金”中Zn作还原剂，将[Au(CN)2] 还原为Au；(7)滤液②含有[Zn(CN)4]2－，经过H2SO4的酸化，[Zn(CN)4]2－转化为ZnSO4和HCN，反应得化学方程式为：Na2[Zn(CN)4]＋2H2SO4===ZnSO4＋Na2SO4＋4HCN；用碱中和HCN得到的产物，可实现循环利用，即用NaOH中和HCN生成NaCN，NaCN可用于“浸金”步骤，从而循环利用。2．(1)[Zn(OH)4]2－ (2)BC (3)坩埚(4)杂质中含有CH3COO－、CO、NH，在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去(5)d(g)c(f)(h) (6)8解析：本题为一道无机物制备类的工业流程题，首先向氢氧化钠溶液中滴加硫酸锌溶液并搅拌，此时生成ε－Zn(OH)2，分离出ε-Zn(OH)2后再控温煅烧生成纳米氧化锌，进一步处理后得到最终产品。(1)初始滴入ZnSO4溶液时，氢氧化钠过量，根据信息①可知，体系中主要含锌组分的化学式是[Zn(OH)4]2－；(2)A项，步骤Ⅰ，搅拌可以使反应物充分接触，加快反应速率，避免反应物浓度局部过高，A正确；B项，根据信息①可知，氢氧化钠过量时，锌的主要存在形式是[Zn(OH)4]2－，不能生成ε－Zn(OH)2，B错误；C项，由信息②可知，ε－Zn(OH)2 39℃以下稳定，故在用50℃的热水洗涤时会导致，ε－Zn(OH)2分解为其他物质，C错误；D项，由流程可知，控温煅烧时ε－Zn(OH)2会转化为纳米氧化性，故，控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小，D正确；故选BC；(3)给固体药品加热时，应该用坩埚，故步骤Ⅲ，盛放样品的容器名称是坩埚；(4)两者反应时，除了生成固体ZnO外，还会生成二氧化碳，氨气和水蒸气，即杂志都是气体，故沉淀不需要洗涤的原因是：杂质中含有CH3COO－、CO、NH，在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去；(5)为了使测定结果尽可能准确，故可以用分析天平称量ZnO的质量，选择d，随后可以用酸来溶解氧化锌，故选g，溶解后可以用容量瓶配制一定浓度的溶液，故选c(f)，再用移液管量取一定体积的配好的溶液进行实验，故选h，故答案为：d→(g)→c(f)→(h)；(6)人血浆铜蓝蛋白的物质的量n(人血浆铜蓝蛋白)＝，由于实验测得荧光强度比值为10.2，则铜离子浓度n(Cu2+)＝0.4×10－8mol·L－1×1L＝0.4×10－8mol，则则1个血浆铜蓝蛋白分子中含8个铜原子。3．(1)ZnCO3ZnO＋CO2↑(2)增大压强 将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积、增大硫酸的浓度等(3)B Fe(OH)3 CaSO4 SiO2(4)3Fe2+＋MnO＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H+(5)置换Cu2+为Cu从而除去(6)CaSO4 MgSO4解析：由题干信息，菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物，结合流程图分析，菱锌矿焙烧，主要发生反应ZnCO3ZnO＋CO2↑，再加入H2SO4酸浸，得到含Zn2+、Ca2+、Ma2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+的溶液，加入物质X调节pH=5，结合表格数据，过滤得到Fe(OH)3、CaSO4、SiO2的滤渣①，滤液①中主要含有Zn2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+、Fe2+，再向滤液①中加入KMnO4溶液氧化Fe2+，过滤得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②，滤液②中加入锌粉，发生反应Zn+Cu2+=Zn2+=Cu，过滤后得到滤渣③为Cu，再向滤液③中加入HF脱钙镁，过滤得到滤渣④为CaF2、MgF2，滤液④为ZnSO4溶液，经一系列处理得到ZnSO4·7H2O，据此分析解答。(1)由分析，焙烧时，生成ZnO的反应为：ZnCO3ZnO＋CO2↑；(2)可采用增大压强、将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率；(3)A．NH3·H2O易分解产生NH3污染空气，且经济成本较高，故A不适宜；B．Ca(OH)2不会引入新的杂质，且成本较低，故B适宜；C．NaOH会引入杂质Na+，且成本较高，C不适宜；故答案选B；当沉淀完全时(离子浓度小于10-5mol/L)，结合表格Ksp计算各离子完全沉淀时pH＜5的只有Fe3+，故滤渣①中有Fe(OH)3，又CaSO4是微溶物，SiO2不溶于酸，故滤渣①的主要成分是Fe(OH)3、CaSO4、SiO2；(4)向80~90℃滤液①中加入KMnO4溶液，可氧化Fe2+，得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②，反应的离子方程式为3Fe2+＋MnO＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H+；(5)滤液②中加入锌粉，发生反应Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu，故加入锌粉的目的为置换Cu2+为Cu从而除去；(6)由分析，滤渣④为CaF2、MgF2，与浓硫酸反应可得到HF，同时得到的副产物为CaSO4、MgSO4。4、【答案】（1）加快“加压氨浸”的速度（2）（3） 盐酸（4）90%（5） 实现、等物质的循环利用，原料利用率高 资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力【解析】废耐火砖中主要含、Cu12.0%，经过粉碎通入氧气加压氨浸，铜转化为配位离子，过滤后得到的滤液A中含有，经过一系列处理回收金属Cu；滤渣B中含有，加入碳酸钠碱溶后，气体C是，在碱熔高温转化为，通过水萃滤液D中含有，加入二氧化碳气体得到滤渣E(氢氧化铝)。（1）“粉碎”的目的是通过增大接触面积加快“加压氨浸”的速度。（2）“加压氨浸”时铜与氧气、氨气反应转化为配位离子铜氨离子，该过程的化学反应方程式为。（3）“碱熔”所加的“碱”实际上是纯碱，与滤渣B中的反应产生的气体C为。根据分析滤液D中为，与气体C()反应可生成滤渣E为。，需要引入Cl—，故可让与盐酸反应获得聚合氯化铝。（4）废砖中Cu的质量为 。产出的2.70 kg CuO中Cu的质量为 。则Cu的回收率为 。（5）本工艺的环保与绿色化学优势，可归纳为：①实现、等物质的循环利用，原料利用率高。②资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力。5、（1）铬为24号元素，价层电子排布式为：3d 4s1。如果按照23号钒的价电子排布式3d34s2，铬似乎应该是3d44s2。所以铬的电子排布3d 4s1是反常的，需要同学们特别记忆。事实上，价电子如何排布，是通过光谱学实验才得到的，而非简单遵循“电子排布规律”而来。（2）铬铁矿中的Fe(CrO ) 中的Cr为+3价，Fe为+2价，煅烧过程中通入了空气，发生氧化反应得到高价的铬的化合物K CrO4。其中的化学方程式为：4Fe(CrO ) + 16KOH + 7O2 8K CrO4 + 2Fe2O3 + 8H2O，其中反应物和K CrO4 是根据题给条件确定的，Fe2O3是根据氧化还原反应规律确定的，产物H2O是根据元素守恒分析出的，最后再根据电子得失守恒配平化学方程式。（3）铬铁矿主要成分是Fe(CrO ) 、Mg(CrO ) 、Al O 、SiO2，碱性条件下煅烧，Fe转化为Fe2O3，Cr转化为K CrO4，Al O 转化为KAlO2、SiO2转化为K2SiO3，Mg转化为MgO。在KHCO3-K2CO3弱碱性溶液中，则会得到Fe O 、H SiO 、MgO和Al(OH)3。则本题正确答案为：MgO、Al(OH)3。（4）酸化的目的是使如下转化2CrO42- + 2H+ = Cr2O72-+H2O发生，酸性环境由通入CO2实现。由于CO2在水中的溶解度不大，因此加压可以增大CO2在水中的溶解度，保证足够的酸度。本题正确答案为：增大CO2的溶解度，保证酸化反应充分进行。（5）酸化工序中CO2过量，发生的反应为：2K2CrO4 + H2O + 2CO2 = K2Cr2O7 + 2KHCO3，滤液Ⅱ的主要成分为KHCO3。（6）蒸发、分离工序是通过蒸发、冷却、结晶，将K CrO4固体进入下一道工序（酸化），滤液Ⅰ中仍然存在少量的K CrO4。还原、分离工序中，加入了具有还原性的Fe(CO) ，根据相关反应信息，此工序发生的主要反应为：Fe(CO) +K CrO +4H O = Cr(OH) ↓+Fe(OH) ↓+2KOH+5CO↑由于K CrO 转化为Cr(OH)3还原反应，Fe(CO) 和Cr(OH)3的系数已经确定，则Fe(CO) 中的0价Fe将被氧化为Fe(OH) ，KOH是生成物、H2O作为反应物是根据元素守恒得出的。（7）解析：根据第（6）问可知，滤渣Ⅱ的成分为 Cr(OH) 和Fe(OH) ↓，可返回煅烧工序中循环利用。点评：本题以铬铁矿为原料制取K Cr O7的化学工艺为情境，给出了流程的主要工序和添加试剂及反应的条件，通过对滤渣、滤液等成分的设问，深度考查了学生对制取工艺中的核心反应的理解，并且融合了对物质结构、化学平衡相关内容的考查。对陌生无机反应的考查是本题命制的鲜明特点。煅烧工序化学方程式的书写，需充分考虑到原料的成分和煅烧的条件，运用元素守恒和电子守恒才能写出正确的化学方程式；还原、分离工序中的化学方程式，题目中给出了产物中有Cr(OH)3的提示，补全产物和系数的过程，也需要灵活运用元素守恒和电子守恒关系，特别是对羰基合铁中CO是中性配体、铁是0价的理解则至关重要；滤液Ⅱ的主要成分的判断，仍然需要对分离工序中发生的主要反应进行合理推断；酸化工序中加压主要原因的推断，也需要对CO2与H2O反应生成H2CO3的平衡特点进行分析。6、【答案】（14分）(1) 溶解Fe，使其进入溶液，从而通过过滤实现分离(2) ①. ②. SiO2(3) 、(4) A(5) ①. +1 ②. 6：1(6) 除去滤渣中未反应的Zn【分析】贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、，含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程中，加入浓盐酸溶解其中Fe，过滤后实现分离，再向滤渣中加入王水(浓盐酸与浓硝酸混合酸)氧化溶解Rh，转化为，Pt转化为相关可溶物，SiO2不溶，过滤后进行分离；煮沸滤液除去盐酸、硝酸，再加入浓盐酸、DETA将部分铑元素沉淀，过滤后，滤渣进行灼烧分解为Rh、和，再用H2进行高温还原得到铑单质，向滤液中加入NH4Cl将铂元素相关化合物转化为沉淀除去，加入SnCl2将(III)转化为，再加入Zn进行还原，生成Rh，由于Zn过量有剩余，加入浓盐酸溶解过量的Zn，实现Zn与Rh分离，过滤获得铑粉，以此分析解答。【解析】(1)原料合金粉主要成分为Fe、Rh、Pt和少量SiO2，Fe易溶于酸(如盐酸或硫酸)，而Rh和Pt在常温下不易被非氧化性酸溶解，SiO2不溶于酸，因此“酸溶1”使用非氧化性酸溶解Fe生成可溶性盐，过滤后Fe(II)进入滤液，剩余滤渣主要为Rh、Pt和SiO2，实现初步分离，故答案为：溶解Fe，使其进入溶液，从而通过过滤实现分离。(2)“酸溶2”中Rh转化为H3[RhCl6]，Rh元素化合价由0升高至+3，HNO3中N元素化合价由+5降低至+4，结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学方程式为；由上述分析可知该过程中滤渣的主要成分为SiO2。(3)“高温还原”过程中，Rh2O3和RhCl3均被H2还原为Rh，Rh元素化合价均由+3降低至0，根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为、。(4)初始浓度为，则溶液中，当恰好生成沉淀时，，，，因此为避免生成Sn(OH)2沉淀，溶液的pH<2.4，故答案为A。(5)配离子中，配体带1个负电荷，设Rh的化合价为x，则x+5(-1)=-4，则x=+1；(III)以计，反应中Rh(III)还原至Rh(I)，每个Rh得到2个电子，SnCl2为还原剂，部分被氧化为，Sn(II)被氧化为Sn(IV)，每个Sn失去2个电子，同时反应过程中，部分SnCl2结合一个Cl-形成，作为新的配体，每生成1个，需要5个SnCl2，因此理论上和(III)反应的物质的量之比为。(6)由于“二次还原”过程中，为确保完全反应，加入的Zn需过量，过滤后剩余Zn和生成物Rh存在于滤渣中，因此再向滤渣中加入浓盐酸的目的为：除去滤渣中未反应的Zn。7、【答案】（1） 2（1分）1s22s22p63s23p1（2分）（2）Al2Se3+(3+x)H2O(g)==Al2O3 xH2O+3H2Se （2分）（3）凝华（1分）减少H2Se的生成，提高Se的产率（2 分）H2、H2Se（2 分）（4）H2SeO3+4I－+4H+==2I2+Se↓+3H2O（2分）94.8%（2分）【解析】粗Se加入铝粉焙烧得到Al2Se3，通入水蒸气氢化得到H2Se，脱水后热解发生反应：H2Se(g)??H2(g) + Se(g)，冷凝后得到精Se；（1）Al是IIIA族元素，化合价为+3价，则Se化合价为-2价；铝的基态电子排布式为1s22s22p63s23p1；（2）“氢化”过程是Al2Se3与水蒸气反应生成H2SeO3(g)，化学方程式为Al2Se3+(3+x)H2O(g)==Al2O3 xH2O+3H2Se ；（3）从气态变为固态的过程为凝华；已知热解正向是吸热反应，降温时，为避免平衡逆向移动，需要迅速冷凝Se蒸汽，故目的是减少H2Se生成，提高Se产率；尾气中含有H2以及少量的H2Se；（4）反应③是Se(Ⅳ)被KI还原为Se的过程，离子方程式为：H2SeO3+4I－+4H+==2I2+Se↓+3H2O；第一次加入40.00mL的Na2S2O3溶液和KI溶液，二者同时做还原剂，将H2SeO3还原为Se，第二次再加入同浓度的Na2S2O3滴定上一步生成的碘单质，整个过程相当于48mL 0.1mol/L的Na2S2O3溶液与H2SeO3反应，根据已知条件Se(Ⅳ)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1:4，则样品中Se的含量：。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第20讲：适度拓展：重要的过渡元素及其化合物-真题演练.docx 第20讲：适度拓展：重要的过渡元素及其化合物-讲义.docx 第20讲：适度拓展：重要的过渡元素及其化合物.pptx
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