2022新高考化学一轮复习微专题27金属及其化合物制备流程(二)(v、cr、co、ni、mo).docxVIP

微题型27金属及其化合物制备流程(二)(V、Cr、Co、Ni、Mo)

1．(2020·四川绵阳南山中学高三模拟)工业上用含三价钒(V2O3)为主的某石煤为原料(含有Al2O3、CaO等杂质)，钙化法焙烧制备V2O5，其流程如下：

资料：＋5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：

pH

4～6

6～8

8～10

10～12

主要离子

VOeq\o\al(＋,2)

VOeq\o\al(－,3)

V2Oeq\o\al(4－,7)

VOeq\o\al(3－,4)

(1)焙烧：向石煤中加生石灰焙烧，将V2O3转化为Ca(VO3)2的化学方程式是___________。

(2)酸浸：①Ca(VO3)2难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH＝4，Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式是

________________________________________________________________________。

②酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示：酸浸时溶液的酸度控制在大约3.2%，根据下图推测，酸浸时不选择更高酸度的原因是________________________________________。

(3)转沉：将浸出液中的钒转化为NH4VO3固体，其流程如下：

①浸出液中加入石灰乳的作用是__________________。

②已知常温下CaCO3的溶度积常数为Ksp1，Ca3(VO4)2溶度积常数为Ksp2。过滤后的(NH4)3VO4溶液中VOeq\o\al(3－,4)的浓度为cmol·L－1，该溶液中COeq\o\al(2－,3)的浓度为____________mol·L－1。

③向(NH4)3VO4溶液中加入NH4Cl溶液，控制溶液的pH＝7.5。当pH＞8时，NH4VO3的产量明显降低，原因是______________________。

(4)测定产品中V2O5的纯度：称取ag产品，先用硫酸溶解，得到(VO2)2SO4溶液。再加入

b1mLc1mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液(VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋Fe2＋===VO2＋＋Fe3＋＋H2O)，最后用

c2mol·L－1KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为b2mL。

已知MnOeq\o\al(－,4)被还原为Mn2＋，假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是____________________。(V2O5的摩尔质量：182g·mol－1)

2．(2020·绵阳高三质检)元素铬(Cr)在自然界主要以＋3价和＋6价存在。回答下列问题：

Ⅰ.＋6价的Cr能引起细胞的突变而对人体不利，可以用亚硫酸钠将其还原为＋3价的Cr。完成并配平下列离子方程式：

eq\x()Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋eq\x()SOeq\o\al(2－,3)＋eq\x()________===eq\x()Cr3＋＋eq\x()SOeq\o\al(2－,4)＋eq\x()H2O

Ⅱ.(1)工业上利用铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼铬的工艺流程如图所示：

a．操作①中为加快焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施是________________(答一条即可)。

b．浸出液的主要成分为Na2CrO4，向滤液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，则操作③发生反应的离子方程式为_________________________________________________。

c．由Cr2O3冶炼Cr可用铝还原，写出该反应的化学方程式：________________________。

(2)Cr(OH)3和Al(OH)3类似，也是两性氢氧化物，写出Cr(OH)3溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)以铬酸钠(Na2CrO4)为原料，用电化学法可制备重铬酸钠(Na2Cr2O7)，实验装置如图所示(已知：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋?Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O)。

①阴极的电极反应式为________________________________________________________。

②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na＋物质的量由amol变为bmol，则此时铬酸钠的转化率为_