微专题第四周期过渡元素及其化合物-2024高考化学一轮考点击破

微专题2第四周期过渡元素及其化合物突破核心整合Sc——钪1.金属Sc非常活泼，室温下易与氧气、卤素单质、二氧化碳及水作用，在加热条件下与氮、磷、砷等作用，Sc与所有的无机酸都起反应,在浓碱中缓慢溶解。2.钪的化学性质与铝相似，在水溶液中以Sc（Ⅲ）存在;Sc2O3Sc22Sc2ScSc(2Sc2ScTi——钛1.单质:钛的表面存在致密的氧化膜。常温下钛不与水、空气、稀酸反应。钛能溶解于热浓盐酸或热浓硫酸，可溶于氢氟酸。2Ti2Ti2.TiO2TiO2TiO2TiO2+BaCO3.TiCl4TiCl4V——钒1.存在形式水溶液中不存在V5+，+5价钒主要以钒氧基离子(VO2+、VO3+2.常见物质（1）单质钒在常温下不与空气、水、非氧化性酸和碱等反应。V可溶于氧化性酸、王水和氢氟酸，高温下可与熔融态的碱反应。2VV+6（2）V2V2V2（3）钒盐2NHVO22VOCr——铬1.存在形式Cr（Ⅱ）:CrCr（Ⅲ）:CrCrO2−、Cr（Ⅵ）:CrCrO42.常见物质（1）Cr——最硬的金属化学性质稳定,常温下,放在空气中或浸在水中不会生锈。（2）Cr2Cr2Cr2（3）Cr(Cr(Cr(（4）铬盐CrO4Cr2Cr2Cr2Mn——锰1.单质Mn+2Mn+22Mn2.MnO2不溶于水和硝酸，与纯碱和氧化剂共熔，放出二氧化碳并生成锰酸盐。3.Mn(Mn2+2Mn4.锰盐3Mn2Mn3MnO3MnOFe——铁1.(NH定量分析中常用作基准物质来标定K2Cr22.高铁酸盐的制备2FeFe23.配合物Fe3+K+Co、Ni——钴、镍1.概述铁、钴、镍均属于铁系元素，性质上有许多相似之处。2.氧化性酸性介质中Co（Ⅲ）、Ni（Ⅲ）有强氧化性。2Co2Ni3.配合物[Co(NH4[CoCu——铜Cu2Cu2Cu(Zn——锌物质部分性质单质Zn熔点低，性质较活泼。4Zn+2O2ZnO俗称锌白，作白色颜料。溶于氨水，更易溶于NH4Cl和NHZn(溶于氨水，更易溶于NH4Cl和NH3⋅ZnCl2溶液显酸性。其溶液直接蒸干得不到ZnCl2。ZnClZnS难溶硫化物中唯一呈白色的，可用作白色颜料，它与BaSO4一起共沉淀（用ZnSO4和BaS反应），形成ZnS、BaSOZnCO3加热分解（普通碳酸盐沉淀的性质）高考经典再研典例[2022湖南，17，14分]钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣（主要成分为TiO2，含少量V、Si已知“降温收尘”后，粗TiCl4物质TiCl4VOCl3SiCl4AlCl3沸点/答下列问题：（1）已知ΔG=ΔH−TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔA.C(B.2CC.TiO2D.TiO2[解析]若ΔG<0，则该反应可以自发进行，由题图可知600℃时，反应TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g)的Δ（2）TiO2与C、Cl2在物质TiCl4COCO2Cl2分压/MPa4.59×101.84×103.70×105.98×10①该温度下，TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为[解析]分压之比等于物质的量之比，TiCl4、CO2、CO都是生成物，由表中数据可得三者分压之比约为5:4:2，根据得失电子守恒、原子守恒可写出化学方程式为5②随着温度升高，尾气中CO的含量升高，原因是随温度升高，2C(s)+O2(g)2CO(g[解析]随温度升高，2C(s)+O2(g)2CO(（3）“除钒”过程中的化学方程式为Al+3VOCl3AlCl3[解析]由已知信息可知除钒时该工序含钒反应物为VOCl3，与Al发生氧化还原反应，根据得失电子守恒、原子守恒可知反应为Al+3VOCl3（4）“除钒”和“除硅、铝”的顺序不能（填“能”或“不能”）交换，理由是若是工序互换，将引入AlCl3，降低TiCl4[解析]若是工序互换，蒸馏时除去SiCl4和AlCl3，得到TiCl4和VOCl3的混合物，在混合物中加入Al除去了VOCl3（5）下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是AC。A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞[解析]Mg冶炼Ti属于热还原法，故符合题意的有AC。情境素材钛渣提纯钛的工艺流程考查角度盖斯定律、化学反应的方向、化学方程式的书写、物质的分离与提纯、金属冶炼素养立意宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知变式.磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表：金属离子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+开始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全(c=1.0×10−5mol⋅3.24.711.113.8回答下列问题：（1）“焙烧”中，Fe2O3转化为NH（2）实验室“过滤”操作需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。（3）列式计算常温下氢氧化铁的溶度积：Ksp（4）“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2+水解析出TiO2⋅xH2O沉淀,解释适当稀释和加热的原因：根据TiO模拟对点演习1.[2022广东广州深圳二调]高磷镍铁是生产钙镁磷肥的副产品。以高磷镍铁（主要含Ni、Fe、P，还含有少量Fe、Cu、Zn的磷化物）为原料生产硫酸镍晶体(NiSO已知：电解时，选用2mol回答下列问题：[解析]先将高磷镍铁制成电极板，进行电解，Ni、Fe、Zn、Cu转化为阳离子进入溶液，之后加入NaClO将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入Na2CO3，使溶液的pH=2，并将溶液加热至50℃，形成铁、磷共沉淀；过滤后加入H2S除去Cu2+和Zn2+（1）先将高磷镍铁制成电极板，“电解”时，该电极板作阳极；阴极产物主要为H2，此外，溶液中的Cu[解析]电解过程将Fe、Ni、Zn、Cu转化为对应阳离子，所以高磷镍铁应作阳极，被氧化；在阴极主要是氢离子放电，故主要产物为H2（2）“除铁磷”时，溶液中Fe2+先被氧化为Fe3+，该过程发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO−[解析]“除铁磷”时，ClO−将Fe2+氧化为Fe3+，结合已知条件知所处环境中存在大量H+（3）“滤渣2”的主要成分为ZnS和CuS（填化学式）。[解析]“除铁磷”后溶液中还含有Cu2+、Zn2+，所以加入H2S除杂时得到的“滤渣2”的主要成分为ZnS（4）“沉镍”时，为确保镍沉淀完全，理论上应调节溶液pH≥9.15{已知：25℃时，Ksp[Ni(OH)[解析]当溶液中c(Ni2+)=1.0×10−5mol⋅L−1时（即Ni2+恰好沉淀完全），c(OH（5）“母液”中的溶质主要有NaCl、Na2SO[解析]ClO−在“除铁磷”操作中被还原为Cl−，电解时选用2mol⋅L−1硫酸溶液为电解液，所以溶液中存在SO42−，在“沉镍”操作中引入了Na+，且“沉镍”后母液的pH≥9.15（6）硫代硫酸镍(NiS2O3)在冶金工业中有广泛应用。向上述流程制得的NiSO4溶液中加入BaS2O3固体，充分反应后，过滤得到NiS①生成NiS2O3的化学方程式为BaS2O3+NiSO4[解析]根据题意，NiSO4溶液可以使BaS2O3沉淀转化为BaSO4沉淀，同时得到NiS2O3，化学方程式为BaS②加入无水乙醇有利于NiS2O3晶体析出，其原因是无水乙醇可以降低NiS[解析]无水乙醇可以降低NiS2O2.[2021河北，15，14分]绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr−Fe−回答下列问题：[解析]通过起始物质和各工序产生的物质，再结合加入的物质逐一分析可得各步反应的实质。（1）高温连续氧化工序中被氧化的元素是Cr、Fe（填元素符号）。[解析]Fe(CrO2)2中Cr、Fe的化合价分别为+3、+2，高温连续氧化工序中被O2分别氧化为（2）工序①的名称为水浸或溶解。[解析]工序①的操作加入水，然后过滤得到滤渣Ⅰ和介稳态相，说明工序①为溶解或水浸。（3）滤渣Ⅰ的主要成分是Fe2O3[解析]Fe(CrO2)2中Fe、Cr分别转化为Fe2O3和Na2CrO4，Al2O3（4）工序③中发生反应的离子方程式为2Na[解析]结合工序②、④分析可知气体A为CO2，故工序③发生反应的离子方程式为2Na（5）物质Ⅴ可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+7O[解析]NaOH的作用是获得Fe2O3、N