人教版高考化学一轮总复习精品课件 第3章 金属及其化合物 热点专攻7 金属及其化合物的制备“微流程” (2).ppt

热点专攻7金属及其化合物的制备“微流程”热点精讲1.常见金属及其化合物的制备“微流程”(1)金属冶炼类:如冶炼镁、铝、铁、铜等常见金属,侧重考查金属冶炼条件的控制、混合物的分离与提纯、氧化还原反应、离子反应等。(2)物质制备类:如制备胆矾(CuSO4·5H2O)、绿矾(FeSO4·7H2O)、氯化铁、硝酸铜等,侧重考查反应原理、实验操作、物质的分离与提纯等。例1(2023·湖南卷)处理某铜冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下。已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。物质Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Al(OH)3开始沉淀pH1.94.26.23.5完全沉淀pH3.26.78.24.6②Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24。D2.过渡金属及其化合物的制备“微流程”过渡金属元素常具有多种可变化合价,形成化合物种类繁多,近些年高考试题常以Cr、Mn、V、Ni、Cd等元素及其化合物的制备流程为载体,考查不同价态物质的转化规律、反应条件的控制、物质的分离及提纯、氧化还原反应等。例2以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe3O4等杂质)制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)的基本工业流程如图:A热点精练题型1常见金属及其化合物的制备“微流程”1.某兴趣小组利用工业废弃的铁铜合金制备碱式碳酸铜的简易流程如图。下列叙述正确的是()A.“沉降”过程中Na2CO3以不同方式或不同用量比混合不影响产品成分B.“调节pH”环节可用氨水替代CuOC.“过滤1”的滤液中c(Cu2+)·c2(OH-)Ksp[Cu(OH)2]D.为了加快反应速率,“溶解”应在较高温度下进行C解析“沉降”过程中,用Na2CO3与CuSO4反应生成碱式碳酸铜,若Na2CO3用量较多会生成Cu(OH)2,影响产品的含量,A错误;用CuO调节溶液的pH,可除去溶液中的Fe3+,且不引入新的杂质,若用氨水代替CuO,会引入新的杂质铵根离子,B错误;“过滤1”之前不能形成Cu(OH)2沉淀,因此滤液中c(Cu2+)·c2(OH-)Ksp[Cu(OH)2],C正确;温度较高时H2O2会分解,从而影响溶解速率,D错误。2.(2023·湖北鄂东南模拟)FeF3是制备硫化物全固态锂电池高能正极材料的原料。一种制备FeF3材料的微型流程如下:下列叙述正确的是()A.“混合溶液”时要用到烧杯、玻璃棒B.“系列操作”得到的滤液,可再采用分液的方法循环利用C.“反应器”温度越高,越有利于制备FeF3D.乙醇和硝酸不能存放在同一个橱柜里D解析无水乙醇与HF溶液混合,将该混合溶液转移入反应器中加硝酸铁晶体,120℃时发生反应生成FeF3;经蒸发浓缩、冷却结晶得到FeF3·0.33H2O,再在Ar气氛中经灼烧得到FeF3。“混合溶液”由HF和乙醇组成,HF腐蚀玻璃,因此应选用塑料烧杯盛放,A错误;“系列操作”得到的滤液中含有乙醇和硝酸,可利用沸点差异采用蒸馏法分离回收,B错误;温度过高导致硝酸铁分解,同时乙醇大量挥发,不利于产物的生成,C错误;乙醇和硝酸分别属于有机醇类和强酸类,且两者一定条件下能发生反应,因此不能存放在同一橱柜中,D正确。题型2过渡金属及其化合物的制备“微流程”C4.(2024·湖南九校联考)大力推广锂电池新能源汽车对实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。Li4Ti5O12与LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:下列说法不正确的是()A.在制备TiO2·xH2O时需要加入水,同时加热,促使水解反应趋于完全B.在制备Li4Ti5O12的过程中会生成Li2Ti5O15(Ti为+4价),则Li2Ti5O15中过氧键的数目为8C.“滤液②”中的阳离子有Fe2+、Mg2+、H+D.“高温煅烧”反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1B解析向钛铁矿中加入盐酸,FeTiO3与盐酸反应生成FeTiOCl4、MgCl2,SiO2与盐酸不反应,滤渣是SiO2,“滤液①”中含有FeTiOCl4、MgCl2,“滤液①”水解之后经过滤得到沉淀TiO2·xH2O,“滤液②”中含有FeCl2、MgCl2,“滤液②”中加入过氧化氢把Fe2+氧化为Fe3+,加入磷酸生成FePO4沉淀,FePO4、Li2CO3、H2C2O4在高温煅烧时生成LiFePO4。在制备TiO2·xH2O时需要加入水,同时加热,可促使水解反应趋于完全,A正确;在制备Li4Ti5O12的过程中会生成Li2Ti5O