銅鋅鉻錳及其化合物(原卷版)-2024年高考化學(xué)復(fù)習(xí)_第1頁
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文檔簡介

備戰(zhàn)2024年高考化學(xué)【一輪?夯基提能】復(fù)習(xí)精講精練

第17講銅、鋅、銘、鎰及其化合物

蜀^本講復(fù)習(xí)目標(biāo)

1.掌握銅及其化合物的性質(zhì)及用途。

2.掌握鋅及其化合物的性質(zhì)及用途。

3.掌握銘及其化合物的性質(zhì)及用途。

4.掌握鎰及其化合物的性質(zhì)及用途。

夯基?知識精講

一.銅及其化合物的性質(zhì)

1.單質(zhì)銅

(1)銅元素在元素周期表中位于第四周期第IB族。銅是硬度較小的紫紅色固體,具有良好的延展性、導(dǎo)

電性和導(dǎo)熱性,不能被磁體吸引。

(2)化學(xué)性質(zhì)

①銅與非金屬反應(yīng)

反應(yīng)物化學(xué)方程式

①常溫下潮濕的空氣中生成銅銹:

2Cu+02+CO2+H2O=CU2(OH)2c。3(堿式碳酸銅,綠色)

02

②在空氣中加熱:2CU-FO2—2CuO(黑色固體),利用此

非金屬

反應(yīng)可除去混在H2、C0中的少量02。

S

2Cu+S——Cu2s(黑色固體)

旦暨(棕黃色煙)

C12Cu+CbCuCh

②銅與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)

Cu+2H2sO?濃)——C11SO4+SO2T+2H20,此反應(yīng)中當(dāng)

濃硫酸

Cu過量時,H2SO4也不能完全反應(yīng)。此反應(yīng)不適用于制備

氧化性酸CuS04,因?yàn)闀a(chǎn)生污染性氣體SCh且H2s0』的利用率低。

濃硝酸

Cu+4HNO3(*)=CU(NO3)2+2NO2T+2H2O

稀硝酸3Cu+8HNCh(稀)=3CU(NO3)2+2N0:+4H2O

注意:

Cu與稀硫酸不反應(yīng),但在加熱條件下,將氧氣通入銅粉和稀硫酸的混合物中可發(fā)生反應(yīng)

2CU+O2+2H2SO42CUSO4+2H2OO

③銅與某些鹽溶液反應(yīng)

AgNCh溶液Cu+2Ag+=2Ag+Cu2-

Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,工業(yè)上用FeCl3溶液做“腐蝕液”,

FeCb溶液

腐蝕多余的銅箔,制作印刷電路板。

④銅與硫化氫或硫化鈉等可溶性硫化物反應(yīng)生成CuS,反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式分別為

2+2+2-

Cu+H2S=CUS1+2H'、Cu+S=CuSl.

(3)用途:

①在電氣和電子工業(yè)中主要用于制造電線、通訊電纜等;

②建筑業(yè)上用銅制造水管及其他排水設(shè)施,具有獨(dú)特的殺菌功能。

2.氧化銅和氧化亞銅

名稱氧化銅(CuO)/化亞銅(CU2O)

顏色黑色磚紅色

+2++2+

與酸反應(yīng)(H,CUO+2H=CU+H2OCU2O+2H=CU+CU+H2O

與七反應(yīng)△△

CUO+H2——CU+H2OCU2O+H2——2CU+H2O

與CO反應(yīng)△△

CuO+COCu+82CU2O+CO2CU+CO2

轉(zhuǎn)化關(guān)系

4CiiO==2Cii2O+O2t

3.氫氧化銅

(1)物理性質(zhì):不溶于水的藍(lán)色固體。

(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用

反應(yīng)①:CU(OH)2=CUO+H2OO(受熱分解,生成黑色固體)

2

反應(yīng)②:CU(OH)2+2H'=Cu,+2H2OO(與酸等反應(yīng),生成藍(lán)色溶液)

反應(yīng)③:CHACHO+2CU(OH)2+NaOH―*CH3COONa4-Cu2O14-3H2O(弱氧化性,與醛反應(yīng)生成轉(zhuǎn)

紅色沉淀)

反應(yīng)④:CU(OH)2+4NH3H2O=[CU(NH3)4](OH)2+4H2O(與氨水反應(yīng),生成深藍(lán)色溶液)

(3)用途:檢驗(yàn)醛基,醫(yī)療上常用于糖尿病的檢查。

4.CUSO4-5H2O

(1)CuSO4-5H2O即五水合硫酸銅,藍(lán)色晶體,俗稱藍(lán)磯、膽研。

(2)無水CuSO4為白色粉末,遇水變藍(lán)色(生成CuSOQHzO)可作為水的檢驗(yàn)依據(jù),不能作為水蒸氣的吸收

試劑用于除雜或干燥。

(3)用途:硫酸銅和石灰乳的混合液是農(nóng)藥波爾多液,是一種良好的殺菌劑,可用于防治多種作物的病蟲

害。(銅鹽溶液有毒,因?yàn)镃M+是一種重金屬離子,能使蛋白質(zhì)變性而失去生理活性。)

5.堿式碳酸銅

堿式碳酸銅的化學(xué)式為Cs(OH)2c03,是銅綠的成分,是銅在潮濕的空氣中被銹蝕的結(jié)果,其受熱分解

A

的化學(xué)方程式為CU2(OH)2CO32C11O+CO2T+H2O,

【例題I】(2023?河北滄州???既#┪鳚h長信宮燈通高48厘米,通體鎏金,是河北博物院收藏的珍貴文

物。鎏金又稱火法鍍金,其工藝是將溶于汞中形成的金汞齊均勻地涂到干凈的金屬器物表面,加熱使汞揮

發(fā),與金屬表面固結(jié),形成光亮的金黃色鍍層。已知銅和金是第【B族元素,汞是第IIB族元素。下列說法

錯誤的是

A.銅、金、汞均為ds區(qū)元素

B.常溫下的金汞齊是金屬晶體

C.應(yīng)將宮燈保存在干燥的環(huán)境中

【例題2](2023?湖南長沙?長郡中學(xué)??家荒#盀蹉~走銀”是云南特有的中國傳統(tǒng)銅制工藝品。它以銅為

胎,在胎上雕刻各種花紋圖案,然后將熔化的銀(或金)水填入花紋圖案中,完成制作后需經(jīng)常用汗?jié)竦氖帜?/p>

擦器物,使銅胎變?yōu)闉鹾?,透出銀(或金)紋圖案。下列有關(guān)該工藝的說法錯誤的是

A.用銅和少量的貴金屬熔煉成的銅胎仍具有金屬性能

B.熔化銀(或金)時需破壞金屬鍵

C.銅胎變?yōu)鹾诘脑蚴呛挂嚎诖嬖谘趸晕镔|(zhì)使銅變成了氧化銅

D.“烏銅走銀”工藝品最終呈現(xiàn)出黑白(或黑黃)分明的裝飾效果

下列說法正確的是

C.“沉銅”發(fā)生的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)

【例題4](2023?海南海口?海南中學(xué)??级#┘{米氧化亞銅(CsO)是一種用途廣泛的光電材料,以主要

成分為CuFeS:的黃銅礦(含有雜質(zhì)SiCh)為原料制取納米Cu2O的一種工藝流程如圖所示:

請回答下列問題:

(1)“濾渣1”中含有硫單質(zhì)及0

⑵“調(diào)pH”的過程中也能用(寫出一種物質(zhì)即可)來代替CuO,要使Fe3+完全沉淀,則溶液的pH

至少為(已知該工藝條件下Ksp[Fe(OH)3卜8x1038,Kw^lxlO14,lg2~0.3,化學(xué)上認(rèn)為當(dāng)離子濃度

小于IxlSmolL時沉淀完全)。

⑶現(xiàn)代工業(yè)也可用銅作電極,電解食鹽水制備CsO,寫出:

a.陰極的電極反應(yīng)式為;

b.制備氧化亞銅的化學(xué)方程式為;

c.電解過程中ci的濃度o(」r變小…'變?nèi)恕薄安蛔儭保?/p>

【例題5】(2023?四川涼山?統(tǒng)考三模)黃銅礦主要成分是CuFeS2,含少量Si()2、CaCCh雜質(zhì),近年科學(xué)家

發(fā)現(xiàn)有一種細(xì)菌在酸性水溶液、氧氣存在下,可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽。工業(yè)上用黃銅礦為原料制備堿

式碳酸銅的流程如下圖,回答下列問題:

(1)“浸渣”的成分除了S還有、(填化學(xué)式)。

⑵寫出任意兩種加快“生物浸出”速率的措施、。

(3)“氧化”過程中需將溫度控制在50?60。。原因是。

(4)“除鐵”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:o

,9

(5)已知KMFe(OH)3]=8.()xl038,^>[Cu(OH)2J=1.0xlO,lg2=0.3,若“氧化”后溶液中C#,濃度為1.0mol/L,

則“除鐵”過程中應(yīng)控制溶液pH范圍為(當(dāng)溶液中某面子濃度Wl.Oxl05moiL時,可認(rèn)為該離子沉淀

完全)。

⑹"沉銅'’后所得濾液a經(jīng)硫酸酸化后,用惰性電極電解可制備Na2s2。§(過二硫酸鈉),電解時陽極電極反應(yīng)

為,陽極生成ImolNa2s2。8時,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下陰極產(chǎn)生的氣體體積為。

二.鋅及其化合物的性質(zhì)

1.鋅的化學(xué)性質(zhì)

(1)與空氣中的水、CO2、。2反應(yīng):CO2+202+3H2o+4Zn=ZnCO3-3Zn(OH)2

(2)與大多數(shù)非金屬反應(yīng):

2Zn+O22ZnO,

Zn+X2ZnX2(X為F、Cl、Br、I)

(3)與酸、堿的反應(yīng):

Zn+2HCI=ZnCl2+H2|?

Zn4-2H2O+2NaOH=Na2[Zn(OH)4]+H2T或Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2f

(4)與鹽溶液的置換反應(yīng):Zn+Cu24=Cu+Zn2+

3.氧化鋅——兩性氧化物

ZnO+2HCl=ZnCl2+H20

ZnO+2NaOH+H2O=Na2lZn(OH)4]HEZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O

4.氫氧化鋅——兩性氫氧化物

(1)兩性:Zn(OH)2+2H+=ZM++2H2O,

Zn(OH)2+2OH=|Zn(OH)4]2一或Zn(OH)2+2OH=ZnO1+2H?O

(2)受熱分解:Zn(OH)2=ZnO+H2O

2+2

(3)制法:Zn+[Zn(OH)4]=2Zn(OH)2l或Z/++ZnOh+2H2(D=2Zn(OH)21

5.鋅鹽

(1)ZnSO4

①與可溶性鋼鹽反應(yīng):ZnSO4+BaCl2=ZnCI2+BaSO41

②與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)

2+

ZnSCX溶液中加入少最NaOH溶液:Zn+2OH~=Zn(OH)2l

2+2

ZnSCh溶液中加足量NaOH溶液:Zn+4OH=[Zn(OH)4]或Zn2++4OH=ZnO?+2H2O

③與Na2[Zn(OH)4]或Na2ZnO2反應(yīng)生成Zn(OH)2沉淀。

(2)Na2lZn(()H)4]^Na2ZnO2

①與少量鹽酸反應(yīng):

Na2[Zn(OH)4]+2HCl=Zn(OH)2l+2NaCH-2H2On£Na2ZnO2+2HCl=Zn(OH)21+2NaCl

②與足量鹽酸反應(yīng):

Na2[Zn(OH)4]+4HQ=ZnCL+2NaQ+4H2。或Na2ZnO2+4HCl=ZnC12+2NaCl+2H2。

③與少量CO?反應(yīng):

Na2[Zn(OH)4]+CO2=Zn(OH)2J,+Na2cO3+H2O或Na2ZnO2+CO2+H2O=Zn(OH)2l+Na2cO3

④與足量C02反應(yīng):

Na2|Zn(OH)4]+2CO2=Zn(0H)2l+2NaHCO3^Na2ZnO2+2H2O-|-2CO2=Zn(OH)21-l-2NaHCO3

⑤與可溶性鋅鹽發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),生成Zn(OH)2沉淀。

【例題1】(2023.遼寧沈陽?統(tǒng)考三模)物質(zhì)的性質(zhì)決定用途,二列兩者對應(yīng)關(guān)系中正確的是

A.汽油和植物油都屬于燒,所以汽油和植物油都可以燃燒

C.鋅具有還原性和導(dǎo)電性,所以可用作鋅缽干電池的負(fù)極材料

D.硅膠多孔,吸水能力強(qiáng),所以可用作食品的脫氧劑

下列說法錯誤的是

D.“熱還原”過程發(fā)生了置換反應(yīng)

【例題3](2023?上海金山?統(tǒng)考二模)將一定量鋅與100mL18mo卜廠】的濃硫酸充分反應(yīng),鋅完全溶解時

產(chǎn)生().8mol氣體(不考慮氣體在溶液中的溶解),將反應(yīng)后的溶液稀釋至400mL,測得溶液中c(H+)=x

mo卜匚1則下列敘述錯誤的是

A.共消耗鋅48.0gB.共轉(zhuǎn)移電子1.6mol

【例題4](2023?黑龍江哈爾濱?哈爾濱三中??寄M預(yù)測)利用鋅精礦(ZnS)和軟缽礦(MnO?)兩種礦料(含

少量雜質(zhì)Fe、Cu>Pb等元素的化合物及SiO?)生產(chǎn)硫酸鋅和硫酸缽的流程如下:

,?

已知常溫下:①H2s的電離常數(shù)為:七k1.0x107,Ka2=1.0xl0;

2213

②Kp(ZnS)=1.0xlO,KsP(MnS)=1.0xl0;

③ZnS(L的溶解度如圖1所示:

圖1

回答下列問題:

(1)基態(tài)S原子占據(jù)最高能級的原子軌道形狀為。

(2片濾渣1”主要成分為和硫;寫出“酸浸”過程中MnCh和ZnS反應(yīng)的化學(xué)方程

式O

(3)“除鐵”的萃取劑為磷酸二(2乙基己基)酯(用HA表示),萃取后含鐵的物質(zhì)為[Fe(HA)2(H2O)2]ASCh,該物

質(zhì)中Fe3+的配位數(shù)為o

(4)BaS為可溶性鋼鹽。向“水相1”中加入適量BaS,發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為:若溶液

中S2的濃度控制不當(dāng),會造成Z/+、MM+沉淀而損失,若溶液中ZM+、M/+的濃度為0.10molU,則應(yīng)控

制溶液中c(H+)不小于mol.L'o(已知溶液中H2s的濃度為l.OxlO3mol/L)

⑸從“反萃取液”中獲得ZnSCUHO晶體的操作為:控制溫度在K以上,蒸發(fā)至有大量固

體析出、、洗滌、干燥。

(6)ZnSO4HO產(chǎn)品的純度可用配位滴定法測定。下列關(guān)于滴定分析,正確的是…

A.滴定前,錐形瓶和滴定管均須用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗

B.將標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入滴定管時,應(yīng)借助漏斗轉(zhuǎn)移

C.滴定終點(diǎn)時,讀取標(biāo)準(zhǔn)液體積時俯視滴定管液面,則測得的體積比實(shí)際消耗的小

D.滴定前滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡,滴定后尖嘴內(nèi)無氣泡,則測得的體積比實(shí)際消耗的大

【例題5】(2023?云南曲靖?統(tǒng)考二模)二亞硫酸鈉(Na2s2O4)是重要的化工產(chǎn)品,可用于食品漂白等,實(shí)驗(yàn)

室用如圖1、2所示的工藝流程及制取裝置模擬制備,進(jìn)一步制備可用于木材防腐劑、收斂劑及顏料的皓磯

并對皓磯所含結(jié)晶水進(jìn)行測定。

單向閥示意圖

b

18%NaOH溶液

/=-?尾氣處理

/溫度計(jì)

:二"一Zn—H?O

電加熱磁力攪拌器

圖2

已知:①連二亞硫酸鈉易溶于水、難溶于乙醉,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定,在空氣中易被氧化;

②二價鋅在水溶液中:pH<8.2時,主要以Zi?+形式存在,pH>10.5時,主要以[Zn(OH)F形式存在,

其它pH范圍主要以Zn(OH”形式存在。

請回答下列問題:

(1)儀器b的名稱為:操作I是o

⑵加入NaOH前,需通入SO?一段時間,作用除了充當(dāng)反應(yīng)物以外還有。寫出制取連二亞硫酸鋅的

化學(xué)方程式。

(3)下列說法正確的是_______o

A.向Na2s2。4溶液中加的NaCL可以是溶液也可以是固體

B.使用鋅粉的水懸濁液主要是為了加快反應(yīng)速率

C.單向閥的主要作用是防倒吸

D.洗滌Na2s2。4?2比0時,用冰水洗滌效果比酒精好

(4)請選擇最佳操作并排序完成制備Na2s2O.2H2O晶體。安裝好整套裝置并檢查裝置的氣密性—

一……一加入NaCL冷卻至室溫,過濾、洗滌,干燥得晶體。

a.將一定量的Zn粉與NaOH溶液混合攪拌成懸濁液

b.將一定量的Zn粉與蒸儲水混合攪拌成懸濁液

c.將一定量的Zn粉與HCI混合攪拌成懸濁液

d.向懸濁液中通入S02至澄清,并加熱

e.28~35℃加熱條件下,向懸濁液中通入SO?至澄清

f.28~35℃加熱條件下,向懸濁液中加入Na2s03溶液

g.向溶液中滴加HC1至pH在8.2以下

h.向溶液中滴加NaOH至pH在8.270.5之間

i.向溶液中滴加NaOH至pH在10.5以上

(5)結(jié)晶水含量測定:稱量干燥甜塢的質(zhì)量為ng,加入制備純凈的皓機(jī)后總質(zhì)量為img。將用煙加熱,然后

置「?干燥器中冷卻至室溫后稱量,重復(fù)上述操作,最終總質(zhì)量恒定為mag。皓磯分子中結(jié)晶水的個數(shù)為一

(寫表達(dá)式);若使用的用煙內(nèi)附有少量熱穩(wěn)定性很好的物質(zhì),則測定結(jié)果(填“偏高”“偏低"或''無影

三.銘及其化合物的性質(zhì)

1.銘單質(zhì)

格的單質(zhì)是高熔點(diǎn)和高沸點(diǎn)的重金屬。室溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)爛,潮濕空氣中也不會被腐蝕,因此常被用

于制作不銹鋼和鍍格。銘也是金屬中硬度最大的。

金屬銘可以通過銘鐵礦FeCr。^制取,用焦炭還原就可制得輅鐵合金,該合金可用作制取不銹鋼的原料。

高溫

FeCr2O4+4CFe+2Cr+48。

2.銘及其化合物

銘元素的常見價態(tài)有+6、+3、+2價。在酸性介質(zhì)中,Ci2+具有強(qiáng)的還原性,(:產(chǎn)的還原性較弱,只

有用強(qiáng)氧化劑才能將CP+氧化成C"0千,+6價格在酸性條件下以Cr20M存在,具有強(qiáng)氧化性,在堿性介

質(zhì)中以CrO1存在。

(1)二(VI)最重要的化合物是K2O2O7,在水溶液中CnO)和CrOF存在下列平衡:

2GoM(黃色>(橙紅色)+%0

在酸性溶液中,CnO廠具有強(qiáng)氧化性,如可以氧化濃鹽酸,生成氯氣:

+

Cr2O5-+6C「+14H'=2CP+3cl2T+7H2O

Cr2or+3SOf+8H+=2Cp++3SOF+4H2O,

3+

Cr2Or+6F+14H"=2Cr+3I2+7H2O,

2++3+

Cr20r+6Fe+14H'=2CP+6Fe'4-7H2Oo

但在堿性溶液中CrO1的氧化性要弱得多。

(2)Cr(HI)在酸性條件下以(3戶存在,堿性條件下以Cr(0H)3、[Cr(0H)4「(或CrOC存在。

①C十在酸性條件下是穩(wěn)定的,只能被強(qiáng)氧化劑氧化,如:

3+2+

2Cr+3PbO2+H2O=3Pb+60歹+2Ff。

3+

但在堿性條件下能被氧化成CrOf,2Cr+3H2O2+10OH-=2CrOr+8H2Oo

②在堿性溶液中,亞銘酸鹽(CrO£)可以被H2O2或Na2()2氧化成倍酸鹽CrO/,如:

2CrO£+3H2O2+2OH-=2CrO/+4H2O,

+

2CrO2+3Na2O2+2H2O=2CrOr+6Na+4OH,

3.O2O3和Cr(OH)3顯兩性,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:

rMUnwOn

Cr3,紫色)④H+Cr(OH)3(灰藍(lán)色)③酎[CKOHR(綠色)

反應(yīng)的離子方程式:

?Crv+3OH-=Cr(OH)31

"3+-

@Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4],Cr+4OH"=[Cr(OH)4]

-+

<3)[Cr(OH)4]+H=Cr(OH)4+H2O

④Cr(OH)3+3H+3比0,[Cr(OH)4「+4H'=^^+4比0

A.鋁原子的價電子排布圖為:wm?回

3d4s

C.距離Cr原子最近的Cr原子有8個

B.“沉格”過程中,pH升高到約5.7時,沉銘幾乎完全

KOH溶液H2O2、KOH鹽酸

,i,,,,「,.______.?

廢液—iMpH=81,過濾I-~?!儀化J~J過濾D卜力酸化—?含KzCnO?的溶液

-.亍-」~

濃液Fe(OH)3

已知:

卜列說法止確的是

【例題4】(2023?山東?濟(jì)寧一中校聯(lián)考模擬預(yù)測)某銘貧礦主要成分為Fe(CrO2)2,還含有氏2。3、MgO、

Ab6,采用次氯酸鈉法處理礦石并制備CrO3的工藝流程如圖,已知“氧化浸出”時鐵以最高價氧化物存在。

下列說法錯誤的是

A.“氧化浸出”時煮沸的目的是加快氧化浸出速率

B.濾渣的主要成分是MgO、Fe2O3

C.化合物1為NaOH,化合物n為NaHCCh

D.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“混合”時,將NazCnCh溶液緩慢倒入濃硫酸中,邊倒邊攪拌

回答下列問題:

(1)為提高焙燒效率,可以采取的措施為。

⑸以格酸鉀(KzCrO。為原料,用電化學(xué)法制備重鋁酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。

I

測定陽極液中K和Cr的含量,若K與Cr的物質(zhì)的量之比(皿/3)為a,則此時銘酸鉀的轉(zhuǎn)化率為

四.鎰及其化合物的性質(zhì)

1.鋅單質(zhì)

塊狀銃是呈灰色,是一種較活潑的金屬,在空氣中金屬缽的表面被一層褐色的氧化膜所覆蓋,甚至與

冷的濃硝酸也形成強(qiáng)的氧化膜,所以呈化學(xué)惰性。

2.鉆及其化合物

鎬元素的常見價態(tài)有+7、+6、+4、+3、+2價,M/+在酸性溶液中的穩(wěn)定性強(qiáng)于在堿性溶液中的

穩(wěn)定性。

(1)Mn2+:

在酸性條件下,很難被氧化,只有強(qiáng)氧化劑才能將其氧化,

2++2+

2Mn+5PbO24-4H=2MnO;4-5Pb+2H2O;

2+

在堿性條件下,M/+易被氧化為Mn04■等,如5C1O+2Mn+6OH-=5Cr+2MnO;4-3H2Oo

⑵Mn(N)

最重要的化合物是MnCh,是黑色結(jié)晶體或無定形粉末,在自然界中以軟鐳礦(Mn0”H20)形式存在,

不溶于水和硝酸。

①在酸性介質(zhì)中,MnCh是較強(qiáng)的氧化劑,本身被還原為Mn?+:

MnO2+4HCl(^)=MnCl2+Cht+2H2O(實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣),

2++3++

MnO2+2Fe+4H=2Fe4Mir+2H2O

+2+

②氧化H2O2:MnO2+H2O2+2H=Mn+O2t+2H2O

③堿熔條件下可被強(qiáng)氧化劑氧化為MnO/(綠色):

2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O,

3MnO2+6KOH+KC103==3K2Mn04+KCI+3H2O,

MnO:+2MnO4+4OH=3MnOj+2H2O

④鋅鎬干電池(Zn—MnCh—KOH),正極:MnO2+e+H2O=MnOOH+OH

(3)Mn(VI)化合物的性質(zhì)

MnOl(綠色),存在于強(qiáng)堿性溶液中,最重要的化合物是:Na2Mli04和KzMnO“,在酸性、中性環(huán)境

中均發(fā)生歧化反應(yīng)。

-

3MnOr4-2H2O=2MnO74-MnO2l+4OH

3MnOr+4H==2MnO4+MnO2l+2H2O

(4)KMnCh的性質(zhì)

熱穩(wěn)定性差,通常保存在棕色試劑瓶中:4KMnO?+2H2O叁&4MnO2l+3O2f+4KOH。

①在酸性介質(zhì)中,MnOl具有強(qiáng)氧化性,可以氯化Fe?+、Cl\H2c2O4、H2O2等,本身被還原為M/+。

2+2+3+

如:MnO;+5Fe+8H*=Mn+5Fe+4H2O

②在堿性、中性或微弱酸性溶液中,MnO4仍舊是氧化劑,本身被還原為MnO?。

-

2MnO;+r4-H2O=2MnO2j+lO3-|-2OH

③在強(qiáng)堿性溶液中,當(dāng)MnO「過量時,還原產(chǎn)物是MnO=,

2MnO;+SOr+2OFT=2MnOr+SOl+氏0。

KMnOj是一優(yōu)良的氧化劑,在分析化學(xué)中被用作氧化還原滴分析的氧化劑,還用于漂白棉、毛絲織品、

油類的脫色劑,稀溶液被廣泛用于醫(yī)藥衛(wèi)生中的殺菌消毒劑。

(5)KMnO4的制備

②3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2cCh

或3K2MnO4+4CO2+2H2O^=2KMnO4+MnO2+4KHCO3,CO2提供酸性環(huán)境。

③操作I:過濾

④石灰苛化:K2CO3+Ca(OH)2->KOH(此時產(chǎn)生的KOH與操作I產(chǎn)生的MnO?可循環(huán)使用)

【例題1】(2023?湖南岳陽?統(tǒng)考三模)以黃鐵礦(主要成分是FeS2,含少量SiO?)和軟鎘礦(主要成分是MnO2,

含少量Fe?03、AI2O3)為原料制備MnSChHzO的工藝流程如下。下列說法正確的是

A.酸浸和沉缽操作均應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行

B.濾渣1的成分中含有S和SiO2

C.調(diào)pH的目的只為除去溶液中的Fe3+

D.沉缽操作中主要反應(yīng)的離子方程式是2HCO;+Mn2+=MnCO.U+CO2T+H:O

A.“酸處理”后,溶液中主要存在的陽離子有5種

C.碳酸鈣的作用是除去鐵離子

D.系列操作是指蒸發(fā)結(jié)晶

【例題3】(2023?上海崇明?統(tǒng)考一模)工業(yè)上可用鋁熱反應(yīng)冶煉錚、帆等金屬,其原因與下列無關(guān)的是

A.鋁還原性較強(qiáng)B.鋁能形成多種合金

C.鎰、帆熔點(diǎn)高D.反應(yīng)放出大量熱

下列敘述正確的是

D.轉(zhuǎn)化反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2:3

【例題5](2023?黑龍江齊齊哈爾?統(tǒng)考二模)無水二氯化鋅(MnCb,極易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋

酸,不溶于苯)常用于鋁合金冶煉、有機(jī)氯化物觸媒等,某興趣小組用四水醋酸錦[(CH3coO)2Mn-4H2O]和乙

酰氯(CH3coeI,沸點(diǎn):51℃,與水反應(yīng)生成CH3COOH和HC1為原料制備無水二氯化鋅。實(shí)驗(yàn)步驟如下:

I.將四水醋酸缽、乙酰氯和苯加入容器中,室溫攪拌、靜置一會,抽濾,得到無水醋酸缽;

n.將無水醋酸鎘、苯加入燒瓶中,滴加乙酰氯,加熱回流,反應(yīng)完全后,靜置,抽游、洗滌,得到無水

二氮化缽粗產(chǎn)品。裝置(夾持裝置已省略汝1圖1所示;

乙酰氯一

in.將無水二氯化錦粗產(chǎn)品進(jìn)行純化,得到無水二氯化鋅。

回答下列問題:

(1)基態(tài)M/+核外電子排布式為;圖1中,盛放乙酰氯的儀器名稱為o

(2)簡述步驟I能獲得無水醋酸橘的原理:(語言敘述)。

(3)步驟I【除了生成無水二氯化缽?fù)?,還有(CH3co)2。生成,寫日該反應(yīng)的化學(xué)方程式:

(4)步驟I設(shè)置室溫下反應(yīng),而步驟I【設(shè)置在加熱回流下反應(yīng),其原因是o

⑸抽濾和普通過濾裝置如圖2所示,簡述抽濾的優(yōu)點(diǎn):__________(任寫一種)。

布氏漏斗

抽氣

抽濾瓶

抽濾裝置普通過濾裝置

圖2

(6)步驟IH純化時,裝置如圖3所示:

①打開安全瓶上旋塞,打開抽氣泵,關(guān)閉安全瓶上旋塞,開啟加熱器,進(jìn)行純化。請給純化完成后的操作

排序:純化完成T)->()->()->()->將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至干燥器中

保存,_______

a.拔出圓底燒瓶的瓶塞b.關(guān)閉抽氣泵

c.關(guān)閉加熱器,待燒瓶冷卻至室溫d.打開安全瓶上旋塞

②圖3裝置中U形管內(nèi)NaOH固體的作用是(寫一條即可)。

⑺用滴定分析法確定產(chǎn)品純度。甲同學(xué)通過測定產(chǎn)品中缽元素的含量確定純度;乙同學(xué)通。過測定產(chǎn)品中

氯元素的含量確定純度。合理的是(填“甲”或“乙”洞學(xué)的方法。

叫提能?課后精練

已知:

①溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:

物質(zhì)

開始沉淀pH1.94.26.23.5

完全沉淀pH3.26.78.24.6

下列說法錯誤的是

D.“出水”經(jīng)陰離子交換樹脂軟化處理后,可用作工業(yè)冷卻循環(huán)用水

2.(2023?全國?高二專題練習(xí))中華文化源遠(yuǎn)流長,化學(xué)與文化傳承密不可分。卜列說法錯誤的是

A.青銅器“四羊方尊”的主要材質(zhì)為合金

B.長沙走馬樓出土的竹木簡牘主要成分是纖維素

C.蔡倫采用堿液蒸煮制漿法造紙,該過程不涉及化學(xué)變化

D.銅官窯彩瓷是以黏土為主要原料,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成

3.(2023?全國?高三專題練習(xí))西漢東方朔所撰的《申異經(jīng)?中荒經(jīng)》:“西北有宮,黃銅為墻,題日地皇之

宮”。文中“黃銅”主要成分是銅鋅,含少量錫、鉛等。卜列說法錯誤的是

B.相關(guān)金屬元素還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篫n>Sn>Pb>Cu

C.黃銅制作的高洪太銅鑼應(yīng)保存在干燥處

D.用灼燒法可區(qū)別“黃銅”和首飾

4.(2023?北京西城?北京四中??寄M預(yù)測)能用如圖所示裝置完成氣體制備、尾氣處理(加熱和夾持等裝

置略去)的是

氣體制備試劑燒杯中試劑

ANO?銅與濃硝酸NaOH溶液

大理石和硫酸石灰水

BCO2

CC2H2電石與水水

DChMnO?與濃鹽酸飽和NaCI溶液

A.AB.BC.CD.D

開始沉淀pH1.94.26.27.7

沉淀完全pH3.26.78.29.2

下列說法錯誤的是

A.固體X主要成分是Cu,金屬M(fèi)為Zn

C.調(diào)pH的范圍為3.2~7.7

6.(2023?全國?高三統(tǒng)考專題練習(xí))下列物質(zhì)的應(yīng)用中,與氧化還原反應(yīng)不去的是

A.利用CO從鐵礦石中獲得鐵

B.工業(yè)上以氨氣為原料生產(chǎn)硝酸

C.在船體上鑲嵌鋅塊避免船體遭受腐蝕

7.(2023?全國?高三專題練習(xí))用Fe(NH4)2(SO4)2來處理某含銘(CnO;)廢水,反應(yīng)后鐵元素和銘元素完全

轉(zhuǎn)化為沉淀(其中銘元素被還原為十3價)。該沉淀經(jīng)干燥后得到amulFcOFcyCixO3,不考慮處理過程中的實(shí)

際損耗,下列敘述錯誤的是

A.消耗硫酸亞鐵錢的物質(zhì)的量為a(3x)mol

B.處理廢水中的5(斤的物質(zhì)的量為ax/2mol

C.反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2axmol

D.FcOFcyCrxO.s中,3x—y

9.(2023秋?天津北辰?高三天津市第四十七中學(xué)??计谀┰馗瘢–r)的幾種化合物存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系:

+

已知:2CrO+2HCr2O+H20oKCrCh溶液綠色,心。<)4溶液黃色,KzCnO溶液橙紅色。

下列判斷錯誤的是

A.反應(yīng)①表明CnCh可能有兩性氧化物的性質(zhì)

B.反應(yīng)②利用了H2O2的氧化性

C.反應(yīng)③中溶液顏色變化是曰化學(xué)平衡移動引起的

D.基態(tài)Cr原子的電子排布式是[Ar]3d,4s2

10.(2023?全國?高三專題練習(xí))實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)處理含銘廢水,操作及現(xiàn)象如圖甲所示,反應(yīng)過程中鋁元

素的化合價變化如圖乙。已知:深藍(lán)色溶液中生成了CrOs。

卜列說法止確的是

c.30?80s過程中,Cr元素被氧化,可能是溶解的氧氣和剩余的H2O2所致

D.0s?80s時,溶液中含倍微粒依次發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)

A.反應(yīng)①若在用煙中進(jìn)行,可以選擇陶瓷用煙

0.1molKMnO4足量濃鹽酸

氣體單質(zhì)G酸性MnCU溶液

A.G與H均為氧化產(chǎn)物

C.在該過程中,缽元素至少有四種價態(tài)

13.(2022春.山東濟(jì)南.高三統(tǒng)考專題練習(xí))用軟鎰礦(主要成分是MnCh)制備純凈MnO?的工藝流程如下:

下列說法錯誤的是

A.“浸出”過程中參與反應(yīng)的n(FeSOQ:n(MnO2)為1:2

2+

B.“沉缽”過程涉及:2HCO;+Mn=MnCO31+H2O+CO2t

C.“沉錦”過程中產(chǎn)物過濾后所得'濾液可制造化肥

D.“沉缽”和“熱解、煨燒”過程生成的CO2可用來制備NH4HCO3

14.(2023?河北張家口?統(tǒng)考一模)缽基催化劑催化烯危環(huán)氧化反應(yīng)的歷程如圖所示(Ac表示CH3CO,R表

示妙基)。下列說法錯誤的是

N—O、

&~/

/N《:O-/OH

/N\(/OH0—Mn—N

O—Mn——Na

AM'RAc

A?尸1R?/oh

0—Mn—Nyp^Mn—N

a1/N—/0\

H/

A.轉(zhuǎn)化過程中Mn元素的化合價沒有發(fā)生改變

B.AcOH在催化過程中提供了質(zhì)子

R

C.烯燃環(huán)氧化反應(yīng)為廠」+H202TLRA+H2O

R.

D.H+濃度可以影響反應(yīng)速率和產(chǎn)品產(chǎn)率

15.(2020?新疆克拉瑪依?統(tǒng)考三模)有關(guān)下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述中,正確的是

金屈外殼

H,SO4(aq)

鋅粉和KOH

的混合物

氧化銀正極

MnO2

金屬外殼

PbO:(止極)pH負(fù)極)浸有KOH溶

CUSO4溶液

液的隔板

堿性鋅鋅電池鉛-硫酸蓄電池電解

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