2026届高考化学一轮复习学案——钛铬锰等过渡元素及其化合物

钛铬锰等过渡元素及其化合物 一 、钛元素及其化合物(价电子排布________________ ) 1、钛的物理性质：_____________色金属，密度 ______________,在空气中稳定存在(表面可以形成_____________氧化膜),常用于____________________等 2、金属钛的制备 3 、水热法制备TiO2•xH2O 例：钛矿工业中的酸性废水富含Ti、Fe等元素，其综合利用如图： 已知：TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中。 (1)TiO2+钛的化合价为________________________________ (2)步骤I中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量的试剂是___________________________ (3)操作a是蒸发浓缩、冷却结晶、______________________________________ (4)步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为____________________________________________ 反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是______________________________________ (5)向“富含TiO2+溶液”中加入Na₂CO₃ 粉末得到固体TiO₂·nH₂O。请结合原理和化学用语解释其原因______________________________________________________ 二 、铬元素及其化合物(价电子排布___________________) 1、铬单质及氧化物的化学性质 (1)Cr单质易钝化，不易与酸发生反应，因此常常用来制作________________________ (2)价态规律 (3)平衡移动 K2Cr2O7 溶液中加入 BaCl2，析出黄色沉淀，且溶液酸性明显增强，请用化学平衡理论加以解释：_________________________________________________________ (4)含六价铬的废水处理 例1:向废水中加入(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液，并调节pH可除去水中的铬(VI),方程式为__________例2:用铁作阳极可以通过电解法除去溶液中的Cr(VI), 阳极发生的反应为：_____________阴极附近的反应为 __________________________________________________________ 2、K2Cr2O7 的制备 例：铬铁矿的主要成分可表示为 FeO·Cr2O3，还含有 SiO2、Al2O3 等杂质 已知：NaFeO2 遇水强烈水解。 (1)K2Cr2O7 中 Cr 元素的化合价是______________ (2)生成滤渣 1 中红褐色物质的反应的化学方程式是____________________ 滤液 1 的成分除 Na2CrO4 外，还含有（填化学式）_______________________ (3)利用滤渣 2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是___________________________________ (4)由滤液 2 转化为 Na2Cr2O7 溶液应采取的措施是__________________________________ (5)向 Na2Cr2O7 溶液中加入 KCl 固体，获得 K2Cr2O7 晶体的操作依次是：加热浓缩、_____________、过滤、洗涤、干燥。 (6)煅烧铬铁矿生成 Na2CrO4 和 NaFeO2 反应的化学方程式是______________________ 三 、锰元素及其化合物 价电子排布_____________ 稳定价态_____________ 不稳定价态___________ 1、MnO2的性质 (____________色固体，不溶于水和酸) (1)氧化性( 一般需要_________性条件，还原产物一般为____________) ①制氯气：______________________________________________ ②氧化Fe2+：____________________________________________ (2)还原性 (一般需要_________性条件，氧化产物一般为_____________) 软锰矿(主要成分为MnO₂)和KClO3、KOH固体共热可以制备K2MnO4_________________ 2、锰酸盐与高锰酸盐 (1)KMnO₄(_____________色固体) KMnO₄与HCl(浓)：__________________________________________________ KMnO₄受热分解：___________________________________________________ MnO₄- + Mn2+：___________________________________________________ (2)K₂MnO₄(_______________色固体) K₂MnO₄酸化制备 KMnO₄；_______________________________________________ 例：高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分是 MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：下列问题： (1)原料软锰矿与氢氧化钾按 1:1 的比例在“烘炒锅”中混配，混配前需将软锰矿粉碎，其作用是___________________________________________ (2)“平炉”中发生反应的化学方程式为_______________________________ (3)“平炉”中需要加压，其目的是__________________________________ (4)将 K2MnO4 转化为 KMnO4 的生产有两种工艺 ①“CO2 歧化法”是传统工艺，即在 K2MnO4 溶液中通入 CO2 气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4 发生歧化反应。反应中生成 K2MnO4、MnO2 和__________(写化学式) ②“电解法”为现代工艺，即电解 K2MnO4 水溶液。电解槽中阳极发生的电极反应为 ________________________________________，阴极逸出的气体是___________ ③“电解法”和“CO2 歧化法”中，K2MnO4 的理论利用率之比为______________ 四 、酸根缩合/同价不同形(常考元素Cr、V、Mo 等 ) 例：从钒铬锰矿渣(主要成分为V₂O5、Cr₂O₃、MnO) 中提铬的一种工 艺流程如下： 已知：pH较大时，二价锰[Mn(II)]在空气中易被氧化。回答下列问题： (1)Cr元素位于元素周期表第___________周期__________族 (2)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[lgc总(V)]与 pH 关系如图1。已知钒 铬锰矿渣硫酸浸液中c 总(V)=0.01mol•L-1，“沉钒”过程控制pH=3.0,则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为_______________(填化学式) (4)某温度下，Cr(III)、Mn(II)的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为_______在该条件下滤液B中c(Cr3+)=______mol•L[Kw近似为1×10-14,Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30] (5)“转化”过程中生成MnO2的离子方程式为____________________________________ (6)“提纯”过程中Na2S2O3的作用为___________________________________________ 1 学科网（北京）股份有限公司 $