第一单元 热点突破12 常考的几种过渡金属及其化合物的微流程【大单元核心精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●分层对点训练（新高考通用）

该高中化学高考复习讲义聚焦过渡金属及其化合物微流程核心考点，涵盖Fe、Cu、Cr、Mn、V等元素的价态转化、pH除杂、氧化还原等高频考查内容。以考向预测、核心梳理、对点训练、考点通关四层架构系统整合知识，通过搭建价态转化框架、拆解工艺流程解题范式、真题演练等环节，帮助学生构建系统思维，突破调pH试剂选择、循环物质判断等难点。 资料以短流程工业情境（如废旧电池回收）为载体，创新采用价态转化模型建构与氧化还原电子守恒定量计算相结合的教学策略。例如在Cr元素复习中，通过Cr(OH)3两性转化离子方程式书写训练科学思维，结合环保情境培养科学态度与责任。设置基础夯实与重难突破分层练习，配合真题案例精讲，有效提升学生流程分析和规范表达能力，为教师精准把控复习进度提供清晰路径。

第一单元　金属及其化合物 热点突破12　常考的几种过渡金属及其化合物的微流程 复习导航 01 考向预测●明考向 对标核心素养，研判高考命题趋势 02 核心梳理●明考点 搭建知识框架，构建系统思维 03 对点训练●夯基础 夯实基础知识，总结易错难点 04 考点通关●破重难 拆解核心考点，归纳解题范式 【考向预测●明考向】 常考的几种过渡金属及其化合物的微流程以Fe、Cu、Cr、Mn、V五大高频过渡金属为核心，涵盖矿物酸浸、氧化/还原调价、除杂分离、沉淀转化、产品提纯等微型工艺流程，梳理各价态离子转化条件、调节pH除金属杂质、氧化剂还原剂选择、滤渣滤液成分判断、离子方程式书写、产率与纯度相关定量计算，题型以无机化工流程大题、选择题流程片段辨析、实验填空为主；结合近三年考频分析，铁、铜矿物提取微流程中pH除杂、氧化还原价态转换年年稳定考查，铬、锰化合物循环转化、钒产品分离提纯的创新微流程交替命题，常联动氧化还原电子守恒、盐类水解、溶度积沉淀溶解平衡综合设问，调pH除杂时试剂选择、过渡金属多价态转化的环境（酸性/碱性）、循环物质判断是高频失分陷阱，是元素化合物与化工流程交叉核心热点；预测2027年会强化废旧电池金属回收、工业废渣提取过渡金属、电镀废液处理等环保工业情境，重点深化不同pH下过渡金属离子存在形态、氧化还原试剂选择依据、工艺流程优缺点评价的规范文字说理，增设多金属混合体系分步沉淀分离、流程中多步氧化还原定量计算、工艺装置缺陷优化题型，融合镁铝两性转化、金属冶炼、电化学腐蚀串联设问，命题依托短流程、微型化化工工艺，整合过渡金属价态转化、水解沉淀、分离提纯核心考点，结合定性流程分析、定量计算、工艺评价开展元素化工综合大题考查。 【核心梳理●明考点】 一、铬的化合物 1.Cr(OH)3(灰蓝色) Cr2O3和Cr(OH)3具有两性，其转化关系如下: 2.Cr2(橙红色) (1)重铬酸盐在酸性溶液中常用作强氧化剂。 (2)Cr与Cr2的转化 ＋2H＋＋H2O 在酸性溶液中，主要以Cr2的形式存在；在碱性溶液中，主要以Cr的形式存在。 【对点训练●夯基础】 【例1】　(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3，已知焙烧后Cr元素以＋6价形式存在，下列说法错误的是(　　) A.“焙烧”中产生CO2 B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2 C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为Cr D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 【核心梳理●明考点】 二、锰的化合物 1.KMnO4 KMnO4的强氧化性(介质不同，还原产物不同) (1)酸性溶液中，Mn被还原为Mn2＋； (2)微酸性、中性或微碱性溶液中，Mn被还原为MnO2； (3)强碱性溶液中，Mn被还原为Mn。 2.MnO2 (1)MnO2在酸性介质中主要体现氧化性，并转化成Mn2＋； MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(实验室制氯气) (2)MnO2在碱性介质中主要体现还原性，能被氧化为Mn； 2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O 【对点训练●夯基础】 【例2】　(2025·黑吉辽内蒙古卷)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下Ksp(CoS)＝10－20.4，下列说法错误的是(　　) A.硫酸用作催化剂和浸取剂 B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C.“浸出”时，3种金属元素均被还原 D.“沉钴”后上层清液中c(Co2＋)·c(S2－)＝10－20.4 【核心梳理●明考点】 三、钒及其化合物 1.钒单质具有耐酸性，在空气中不易被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王水。 2.钒的氧化物 (1)钒的常见化合价为＋2、＋3、＋4、＋5，对应氧化物分别为VO、V2O3、VO2和 V2O4、V2O5。 (2)钒的氧化物的化学性质 化学式 VO V2O3 VO2、V2O4 V2O5 物质类别 碱性氧化物 碱性氧化物 两性氧化物 两性氧化物 反应 方程式 VO＋2H＋===V2＋＋H2O V2O3＋6H＋===2V3＋＋3H2O VO2＋2H＋===VO2＋＋H2O、 2VO2＋OH－=== HV2 V2O5＋2H＋===2V＋H2O、 V2O5＋6OH－===2V＋3H2O 3.钒的氢氧化物 化学式 V(OH)2 V(OH)3 制备 V2＋＋2OH－===V(OH)2↓(褐色) V3＋＋3OH－===V(OH)3(绿色) 性质 (碱) V(OH)2＋2H＋===V2＋＋2H2O 在空气中极易被氧化 V(OH)3＋3H＋===V3＋＋3H2O 在空气中易被氧化 4.钒盐 (1)五价钒盐在碱性较强的溶液中以V形式存在，在酸性溶液中发生一系列反应生成偏钒酸盐(V)、焦钒酸盐(V2)、多钒酸盐等。 (2)四价钒盐在酸性溶液中主要以VO2＋形式存在，如VOSO4。 【对点训练●夯基础】 【例3】　(2025·河南创新发展联盟一模)偏钒酸铵(NH4VO3)可作催化剂、媒染剂等，也是制备 V2O5的原料，NH4VO3溶于热水，微溶于冷水。利用某种工业钒渣(含V2O5、V2O3、Al2O3)为原料制备NH4VO3的工艺流程如图所示。下列说法正确的是(　　) 已知:Al3＋在pH为3.7时才开始沉淀。 A.“焙烧”过程中有一种元素化合价发生变化 B.“滤渣”中含 CaSO4、Al(OH)3 C.V在(NH4)2SO4溶液中反应生成NH4VO3 D.“滤液”中的溶质只有H2SO4，且能循环用于“酸浸” 【核心梳理●明考点】 四、锌及其化合物 1.锌与铝性质相似，其单质、氧化物(ZnO)、氢氧化物[Zn(OH)2]都既能与酸反应又能与碱反应。 2.Zn2＋能与NH3、CN－等形成配合物 Zn2＋与少量氨水反应生成白色沉淀: Zn2＋＋2NH3·H2O===Zn(OH)2↓＋2N 氨水过量时沉淀溶解: Zn(OH)2＋4NH3===[Zn(NH3)4]2＋＋2OH－ 【对点训练●夯基础】 【例4】　我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(主要成分ZnS，还含有SiO2和少量FeS，CdS、PbS等杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示: 下列说法错误的是(　　) A.“溶浸”操作中，滤渣1的成分只有SiO2 B.“氧化除杂”操作中，通入氧气的作用是氧化Fe2＋，加入ZnO的目的是调节溶液的pH C.“还原除杂”操作中，可用锌粉除去溶液中的Cd2＋，其离子方程式为Zn＋Cd2＋===Zn2＋＋Cd D.“电解”操作中，电解硫酸锌溶液制备单质锌，沉积锌后的电解液可返回“溶浸”操作中继续使用 【核心梳理●明考点】 五、钴、镍及其化合物 1.铁、钴、镍均位于元素周期表中的Ⅷ族，性质相近，统称为铁系元素，主要化合价为＋2和＋3。 2.Co(OH)2在空气中被O2缓慢氧化为Co(OH)3:4Co(OH)2＋O2＋2H2O===4Co(OH)3。 3.(1)Co3＋具有很强的氧化能力，在水溶液中不能稳定存在，大多数的Co(Ⅲ)化合物为配合物； (2)[Co(H2O)6]2＋为粉红色，在空气中稳定。将CoCl2溶液加热，溶液由粉红色变为蓝色，冷却后溶液又变为粉红色，原因如下: ＋4Cl－===＋6H2O 【对点训练●夯基础】 【例5】　以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)为原料制备NixOy和碳酸亚钴(CoCO3)的工艺流程如图。 下列说法不正确的是(　　) A.“滤渣Ⅰ”的主要成分是SiO2 B.“氧化”时的离子反应为6Fe2＋＋6H＋＋Cl===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O C.“调pH”过程中形成黄钠铁矾渣，Na2CO3不能过量 D.“沉钴”过程发生的反应为Co2＋＋2HC===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O 【考点通关●破重难】 1.工业上以铬铁矿(主要成分为FeCr2O4)为原料制取Cr(OH)SO4的工艺流程如图。下列说法错误的是(　　) A.返焰炉中发生反应的化学方程式为4FeCr2O4＋7O2＋8Na2CO38Na2CrO4＋8CO2＋2Fe2O3 B.酸化工序的目的是使2Cr＋2H＋Cr2＋H2O平衡正向移动，提高Na2Cr2O7的产率 C.还原工序中葡萄糖中的碳元素被氧化成CO D.结晶工序的操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 2.工业上以锰矿(主要成分为MnO2)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾，主要流程如图所示: 下列说法错误的是(　　) A.“蒸发结晶”中不宜用猛火加热 B.由于有副产物MnO2生成，故原料的利用率较低 C.生成MnO2的反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D.“熔融氧化”中反应的化学方程式:KClO3＋6KOH＋3MnO2KCl＋3K2MnO4＋3H2O 3.五氧化二钒(V2O5)是一种两性氧化物，具有强氧化性，其制备方法如下图所示。下列关于五氧化二钒的说法中错误的是(　　) A.五氧化二钒的结构式为 B.V2O5溶于碱生成V C.“沉钒”涉及反应的化学方程式为6NaVO3＋2H2SO4＋2NH4Cl===(NH4)2V6O16＋2Na2SO4＋2H2O＋2NaCl D.V2O5＋6HCl(浓)===2VOCl2＋Cl2↑＋3H2O，生成1 mol Cl2转移电子数为2NA 4.(2025·济宁高三下学期质量检测)以炼铁厂锌灰(主要成分为ZnO，含少量的CuO、SiO2、Fe2O3)为原料制备ZnO的流程如图所示。下列说法正确的是(　　) 已知:“浸取”工序中ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH3)4]2＋和[Cu(NH3)4]2＋。 A.“除杂”时发生的主要反应的离子方程式为Zn＋[Cu(NH3)4]2＋===Cu＋[Zn(NH3)4]2＋ B.“滤渣②”的主要成分为Fe、Cu和Zn C.所含金属元素的质量“滤液①”>“滤液②” D.“煅烧”时需要在隔绝空气条件下进行 5.(2025·河南名校学术联盟二模)氰化法从金矿提取黄金简易工艺流程如下(已知:通常情况下，电负性较小的原子易提供孤电子对): 下列叙述正确的是(　　) A.“氰浸”中，NaCN作络合剂且N原子为配位原子 B.“氰浸”反应:4Au＋8CN－＋O2＋2H2O===4[Au(CN)2]－＋4OH－ C.“还原”中，除生成两种配合物外，还产生一种助燃剂 D.“除锌”中，试剂X不宜选择NaOH溶液、稀硫酸等 6.(2025·四川雅安二模)从锂离子电池正极材料LiCoO2(含少量金属Cu)中提取Li和Co，得到的Co(OH)2和Li2CO3在空气中煅烧，可实现LiCoO2的再生。一种现行回收工艺的流程如下图所示。已知:Ksp[Co(OH)2]＝6×10－15，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20。下列说法正确的是(　　) A.“浸取”反应中，正极材料成分为还原剂 B.“浸取”时LiCoO2转化为Li2SO4和CoSO4 C.“滤液2”中Cu2＋的浓度比Co2＋的浓度大 D.LiCoO2再生:2Co(OH)2＋Li2CO32LiCoO2＋CO↑＋2H2O 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一单元　金属及其化合物 热点突破12　常考的几种过渡金属及其化合物的微流程 复习导航 01 考向预测●明考向 对标核心素养，研判高考命题趋势 02 核心梳理●明考点 搭建知识框架，构建系统思维 03 对点训练●夯基础 夯实基础知识，总结易错难点 04 考点通关●破重难 拆解核心考点，归纳解题范式 【考向预测●明考向】 常考的几种过渡金属及其化合物的微流程以Fe、Cu、Cr、Mn、V五大高频过渡金属为核心，涵盖矿物酸浸、氧化/还原调价、除杂分离、沉淀转化、产品提纯等微型工艺流程，梳理各价态离子转化条件、调节pH除金属杂质、氧化剂还原剂选择、滤渣滤液成分判断、离子方程式书写、产率与纯度相关定量计算，题型以无机化工流程大题、选择题流程片段辨析、实验填空为主；结合近三年考频分析，铁、铜矿物提取微流程中pH除杂、氧化还原价态转换年年稳定考查，铬、锰化合物循环转化、钒产品分离提纯的创新微流程交替命题，常联动氧化还原电子守恒、盐类水解、溶度积沉淀溶解平衡综合设问，调pH除杂时试剂选择、过渡金属多价态转化的环境（酸性/碱性）、循环物质判断是高频失分陷阱，是元素化合物与化工流程交叉核心热点；预测2027年会强化废旧电池金属回收、工业废渣提取过渡金属、电镀废液处理等环保工业情境，重点深化不同pH下过渡金属离子存在形态、氧化还原试剂选择依据、工艺流程优缺点评价的规范文字说理，增设多金属混合体系分步沉淀分离、流程中多步氧化还原定量计算、工艺装置缺陷优化题型，融合镁铝两性转化、金属冶炼、电化学腐蚀串联设问，命题依托短流程、微型化化工工艺，整合过渡金属价态转化、水解沉淀、分离提纯核心考点，结合定性流程分析、定量计算、工艺评价开展元素化工综合大题考查。 【核心梳理●明考点】 一、铬的化合物 1.Cr(OH)3(灰蓝色) Cr2O3和Cr(OH)3具有两性，其转化关系如下: 2.Cr2(橙红色) (1)重铬酸盐在酸性溶液中常用作强氧化剂。 (2)Cr与Cr2的转化 ＋2H＋＋H2O 在酸性溶液中，主要以Cr2的形式存在；在碱性溶液中，主要以Cr的形式存在。 【对点训练●夯基础】 【例1】　(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3，已知焙烧后Cr元素以＋6价形式存在，下列说法错误的是(　　) A.“焙烧”中产生CO2 B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2 C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为Cr D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 【答案】B 【解析】A.据题意，焙烧后Cr元素以＋6价形式存在，则“焙烧”时主要反应的化学方程式为2Cr2O3＋4Na2CO3＋3O24Na2CrO4＋4CO2，故A正确；B.焙烧时铁元素被氧化为＋3价，故滤渣的成分为Fe2O3，故B错误；C.滤液①中Cr元素以＋6价的Cr存在，故C正确；D.淀粉水解的产物是葡萄糖，“转化”过程中Cr被还原为Cr(OH)3，葡萄糖起到了还原作用，故D正确。 【核心梳理●明考点】 二、锰的化合物 1.KMnO4 KMnO4的强氧化性(介质不同，还原产物不同) (1)酸性溶液中，Mn被还原为Mn2＋； (2)微酸性、中性或微碱性溶液中，Mn被还原为MnO2； (3)强碱性溶液中，Mn被还原为Mn。 2.MnO2 (1)MnO2在酸性介质中主要体现氧化性，并转化成Mn2＋； MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(实验室制氯气) (2)MnO2在碱性介质中主要体现还原性，能被氧化为Mn； 2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O 【对点训练●夯基础】 【例2】　(2025·黑吉辽内蒙古卷)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下Ksp(CoS)＝10－20.4，下列说法错误的是(　　) A.硫酸用作催化剂和浸取剂 B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C.“浸出”时，3种金属元素均被还原 D.“沉钴”后上层清液中c(Co2＋)·c(S2－)＝10－20.4 【答案】C 【解析】“浸出”过程中硫酸可作催化剂催化稻草中的纤维素水解生成葡萄糖，还可作浸取剂与金属氧化物反应得到含金属离子的溶液，A正确；该流程中所用生物质为稻草，而稻草来源广泛且可再生，故B正确；结合“浸出”后的操作及产物可知，“浸出”时MnO2被葡萄糖还原为Mn2＋，Co3O4被还原为Co2＋，Fe2O3转化为Fe3＋，Fe的化合价不变，故Fe未被还原，C错误；“沉钴”后的上层清液为CoS的饱和溶液，存在c(Co2＋)·c(S2－)＝Ksp(CoS)＝10－20.4，D正确。 【核心梳理●明考点】 三、钒及其化合物 1.钒单质具有耐酸性，在空气中不易被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王水。 2.钒的氧化物 (1)钒的常见化合价为＋2、＋3、＋4、＋5，对应氧化物分别为VO、V2O3、VO2和 V2O4、V2O5。 (2)钒的氧化物的化学性质 化学式 VO V2O3 VO2、V2O4 V2O5 物质类别 碱性氧化物 碱性氧化物 两性氧化物 两性氧化物 反应 方程式 VO＋2H＋===V2＋＋H2O V2O3＋6H＋===2V3＋＋3H2O VO2＋2H＋===VO2＋＋H2O、 2VO2＋OH－=== HV2 V2O5＋2H＋===2V＋H2O、 V2O5＋6OH－===2V＋3H2O 3.钒的氢氧化物 化学式 V(OH)2 V(OH)3 制备 V2＋＋2OH－===V(OH)2↓(褐色) V3＋＋3OH－===V(OH)3(绿色) 性质 (碱) V(OH)2＋2H＋===V2＋＋2H2O 在空气中极易被氧化 V(OH)3＋3H＋===V3＋＋3H2O 在空气中易被氧化 4.钒盐 (1)五价钒盐在碱性较强的溶液中以V形式存在，在酸性溶液中发生一系列反应生成偏钒酸盐(V)、焦钒酸盐(V2)、多钒酸盐等。 (2)四价钒盐在酸性溶液中主要以VO2＋形式存在，如VOSO4。 【对点训练●夯基础】 【例3】　(2025·河南创新发展联盟一模)偏钒酸铵(NH4VO3)可作催化剂、媒染剂等，也是制备 V2O5的原料，NH4VO3溶于热水，微溶于冷水。利用某种工业钒渣(含V2O5、V2O3、Al2O3)为原料制备NH4VO3的工艺流程如图所示。下列说法正确的是(　　) 已知:Al3＋在pH为3.7时才开始沉淀。 A.“焙烧”过程中有一种元素化合价发生变化 B.“滤渣”中含 CaSO4、Al(OH)3 C.V在(NH4)2SO4溶液中反应生成NH4VO3 D.“滤液”中的溶质只有H2SO4，且能循环用于“酸浸” 【答案】C 【解析】钒渣(含V2O5、V2O3 、Al2O3)中的V2O3在焙烧过程中被氧气氧化，稀硫酸酸浸过后钒元素以V形式存在，Al3＋在pH为3.7时才开始沉淀，所以滤渣成分仅为硫酸钙，沉钒过程中加入硫酸铵，V转化为 NH4VO3，则滤液成分为稀硫酸和硫酸铝。“焙烧”过程中钒和氧两种元素化合价都发生变化，故A错误；Al3＋在pH为3.7时才开始沉淀，酸浸时pH为2.5，则“滤渣”中只含CaSO4不含Al(OH)3，故B错误；根据流程分析V在(NH4)2SO4溶液中反应生成NH4VO3，故C正确；“滤液”中的溶质不仅有H2SO4，还有硫酸铝，故D错误。 【核心梳理●明考点】 四、锌及其化合物 1.锌与铝性质相似，其单质、氧化物(ZnO)、氢氧化物[Zn(OH)2]都既能与酸反应又能与碱反应。 2.Zn2＋能与NH3、CN－等形成配合物 Zn2＋与少量氨水反应生成白色沉淀: Zn2＋＋2NH3·H2O===Zn(OH)2↓＋2N 氨水过量时沉淀溶解: Zn(OH)2＋4NH3===[Zn(NH3)4]2＋＋2OH－ 【对点训练●夯基础】 【例4】　我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(主要成分ZnS，还含有SiO2和少量FeS，CdS、PbS等杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示: 下列说法错误的是(　　) A.“溶浸”操作中，滤渣1的成分只有SiO2 B.“氧化除杂”操作中，通入氧气的作用是氧化Fe2＋，加入ZnO的目的是调节溶液的pH C.“还原除杂”操作中，可用锌粉除去溶液中的Cd2＋，其离子方程式为Zn＋Cd2＋===Zn2＋＋Cd D.“电解”操作中，电解硫酸锌溶液制备单质锌，沉积锌后的电解液可返回“溶浸”操作中继续使用 【答案】A 【解析】闪锌矿主要含有ZnS，还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质，焙烧过程中发生的反应有2ZnS＋3O22ZnO＋2SO2、4FeS＋7O22Fe2O3＋4SO2、2PbS＋3O22PbO＋2SO2、2CdS＋3O22CdO＋2SO2，所以焙烧过程中生成的气体是SO2，然后加入稀硫酸酸浸，ZnO、Fe2O3、 PbO、CdO和稀硫酸反应生成Fe2＋、Zn2＋、Fe3＋、PbSO4、 Cd2＋，所以滤渣1为未反应的SiO2和生成的PbSO4；氧化除杂时，通入氧气，使Fe2＋转化为Fe3＋，加入ZnO调节溶液的pH值，将Fe3＋转化为Fe (OH)3而除去Fe3＋，滤渣2为生成的Fe(OH)3；然后向溶液中加入Zn，Zn和Cd2＋发生氧化还原生成Cd，然后过滤得到滤液，滤渣3为Cd，将滤液电解得到Zn；B.通入氧气使Fe2＋转化为Fe3＋，加入ZnO调节溶液的pH值，将Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去Fe3＋，B正确；C.“还原除杂”时加入Zn，Zn和Cd2＋发生氧化还原生成Cd，离子方程式为Zn＋Cd2＋===Zn2＋＋Cd，C正确；D.电解硫酸锌的离子方程式为2Zn2＋＋2H2O2Zn＋O2↑＋4H＋，电解后溶液中的硫酸和ZnSO4，可返回溶浸工序循环使用，D正确。 【核心梳理●明考点】 五、钴、镍及其化合物 1.铁、钴、镍均位于元素周期表中的Ⅷ族，性质相近，统称为铁系元素，主要化合价为＋2和＋3。 2.Co(OH)2在空气中被O2缓慢氧化为Co(OH)3:4Co(OH)2＋O2＋2H2O===4Co(OH)3。 3.(1)Co3＋具有很强的氧化能力，在水溶液中不能稳定存在，大多数的Co(Ⅲ)化合物为配合物； (2)[Co(H2O)6]2＋为粉红色，在空气中稳定。将CoCl2溶液加热，溶液由粉红色变为蓝色，冷却后溶液又变为粉红色，原因如下: ＋4Cl－===＋6H2O 【对点训练●夯基础】 【例5】　以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)为原料制备NixOy和碳酸亚钴(CoCO3)的工艺流程如图。 下列说法不正确的是(　　) A.“滤渣Ⅰ”的主要成分是SiO2 B.“氧化”时的离子反应为6Fe2＋＋6H＋＋Cl===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O C.“调pH”过程中形成黄钠铁矾渣，Na2CO3不能过量 D.“沉钴”过程发生的反应为Co2＋＋2HC===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O 【答案】A 【解析】废料中加入硫酸，NiO、FeO、Fe2O3、CoO、BaO均能与硫酸反应，生成的NiSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CoSO4进入溶液，SiO2和硫酸钡为滤渣，A错误；“调pH”过程中形成黄钠铁矾渣，Na2CO3不能过量，防止Co2＋、Ni2＋形成沉淀而损失，C正确。 【考点通关●破重难】 1.工业上以铬铁矿(主要成分为FeCr2O4)为原料制取Cr(OH)SO4的工艺流程如图。下列说法错误的是(　　) A.返焰炉中发生反应的化学方程式为4FeCr2O4＋7O2＋8Na2CO38Na2CrO4＋8CO2＋2Fe2O3 B.酸化工序的目的是使2Cr＋2H＋Cr2＋H2O平衡正向移动，提高Na2Cr2O7的产率 C.还原工序中葡萄糖中的碳元素被氧化成CO D.结晶工序的操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 【答案】C 【解析】A.返焰炉中加入氧气和纯碱，将FeCr2O4氧化为氧化铁和Na2CrO4，根据得失电子守恒和质量守恒配平可得4FeCr2O4＋7O2＋8Na2CO38Na2CrO4＋8CO2＋2Fe2O3，故A正确；B.酸性环境下Cr可转化为Cr2，酸性环境可促使2Cr＋2H＋Cr2＋H2O平衡正向移动，提高Na2Cr2O7的产率，故B正确；C.根据后续流程中产物可知，葡萄糖中碳元素被氧化为气体除去，葡萄糖为多羟基醛，被氧化后生成稳定的二氧化碳和水，故C错误；D.结晶工序中得到副产品，十水硫酸钠，操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故D正确。 2.工业上以锰矿(主要成分为MnO2)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾，主要流程如图所示: 下列说法错误的是(　　) A.“蒸发结晶”中不宜用猛火加热 B.由于有副产物MnO2生成，故原料的利用率较低 C.生成MnO2的反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D.“熔融氧化”中反应的化学方程式:KClO3＋6KOH＋3MnO2KCl＋3K2MnO4＋3H2O 【答案】B 【解析】软锰矿(主要成分为MnO2)，KOH 和KClO3混合熔融氧化生成锰酸钾、氯化钾和水，加蒸馏水浸取得到锰酸钾溶液，通入CO2，锰酸钾发生歧化反应，生成高锰酸钾和MnO2，过滤得到高锰酸钾溶液，再蒸发结晶得到高锰酸钾据此分析解答。A.“滤液蒸发结晶”过程温度不能太高，且应该蒸发出现晶膜时停止加热，因为KMnO4受热易分解，故不宜用猛火加热，A正确；B.MnO2可以循环使用，B错误；C.根据分析可知，K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2，K2MnO4KMnO4，K2MnO4得MnO2，根据电子得失守恒，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1，C正确；D.根据分析可知，“熔融氧化”中反应的化学方程式:KClO3＋ 6KOH＋3MnO2KCl＋3K2MnO4＋3H2O，D正确。 3.五氧化二钒(V2O5)是一种两性氧化物，具有强氧化性，其制备方法如下图所示。下列关于五氧化二钒的说法中错误的是(　　) A.五氧化二钒的结构式为 B.V2O5溶于碱生成V C.“沉钒”涉及反应的化学方程式为6NaVO3＋2H2SO4＋2NH4Cl===(NH4)2V6O16＋2Na2SO4＋2H2O＋2NaCl D.V2O5＋6HCl(浓)===2VOCl2＋Cl2↑＋3H2O，生成1 mol Cl2转移电子数为2NA 【答案】B 【解析】A项，根据五氧化二钒的化学式(V2O5)及氧元素的化合价可以推出钒元素的化合价为＋5价，因此A中所示的结构式正确。B项，根据题干信息知V2O5是一种两性氧化物，既可与酸反应，也可与碱反应，其与碱的反应属于复分解反应，各元素化合价不变，故B错误。C项，根据题目所给流程图可知，“沉钒”是使钒元素以沉淀形式析出，发生的是复分解反应，各元素化合价不发生改变，化学方程式正确，故C正确。D项，V2O5具有强氧化性，其与盐酸反应时可将Cl－氧化成氯气，生成1 mol Cl2转移的电子数为2NA，故D正确。 4.(2025·济宁高三下学期质量检测)以炼铁厂锌灰(主要成分为ZnO，含少量的CuO、SiO2、Fe2O3)为原料制备ZnO的流程如图所示。下列说法正确的是(　　) 已知:“浸取”工序中ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH3)4]2＋和[Cu(NH3)4]2＋。 A.“除杂”时发生的主要反应的离子方程式为Zn＋[Cu(NH3)4]2＋===Cu＋[Zn(NH3)4]2＋ B.“滤渣②”的主要成分为Fe、Cu和Zn C.所含金属元素的质量“滤液①”>“滤液②” D.“煅烧”时需要在隔绝空气条件下进行 【答案】A 【解析】浸取时，ZnO、CuO转化为[Zn(NH3)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋，SiO2、Fe2O3不反应，滤液①中含有[Zn(NH3)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋、NH4HCO3、NH3·H2O，滤渣①的主要成分为Fe2O3和SiO2；加入Zn粉时，发生反应Zn＋[Cu(NH3)4]2＋===Cu＋[Zn(NH3)4]2＋，从而去除杂质[Cu(NH3)4]2＋，滤渣②的主要成分为Cu和过量的Zn，滤液②中主要含[Zn(NH3)4]2＋、NH4HCO3、NH3·H2O，经过蒸氨沉锌操作获得沉淀，最后煅烧获得ZnO。滤渣②的主要成分为Cu和过量的Zn，故B错误；滤液①中含有金属元素的离子为[Zn(NH3)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋，加入锌粉滤液①中[Cu(NH3)4]2＋转化为[Zn(NH3)4]2＋，Zn的相对原子质量大于Cu，金属元素的质量增加，即“滤液①”< “滤液②”，故C错误；煅烧时ZnCO3·Zn(OH)2会分解，Zn为＋2价，不会被氧气氧化，因此不需要隔绝空气，故D错误。 5.(2025·河南名校学术联盟二模)氰化法从金矿提取黄金简易工艺流程如下(已知:通常情况下，电负性较小的原子易提供孤电子对): 下列叙述正确的是(　　) A.“氰浸”中，NaCN作络合剂且N原子为配位原子 B.“氰浸”反应:4Au＋8CN－＋O2＋2H2O===4[Au(CN)2]－＋4OH－ C.“还原”中，除生成两种配合物外，还产生一种助燃剂 D.“除锌”中，试剂X不宜选择NaOH溶液、稀硫酸等 【答案】B 【解析】N的电负性大于C，CN－做配体时，C为配位原子，故A错误；根据题示，“氰浸”生成Na[Au(CN)2]和NaOH，反应的离子方程式遵循电子守恒、电荷守恒和原子守恒得4Au＋8CN－＋O2＋2H2O===4[Au(CN)2]－＋4OH－，故B正确；根据氧化还原反应原理，“还原”中，锌与氢氧化钠溶液反应时，锌作还原剂，还原产物是H2，发生反应:Zn＋2H2O＋2OH－===[Zn(OH)4]2－＋H2↑，H2常作还原剂或燃料，常见的助燃剂有O2，故C错误；Au与氢氧化钠溶液、稀硫酸不反应，锌能与NaOH溶液或稀硫酸反应，故D错误。 6.(2025·四川雅安二模)从锂离子电池正极材料LiCoO2(含少量金属Cu)中提取Li和Co，得到的Co(OH)2和Li2CO3在空气中煅烧，可实现LiCoO2的再生。一种现行回收工艺的流程如下图所示。已知:Ksp[Co(OH)2]＝6×10－15，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20。下列说法正确的是(　　) A.“浸取”反应中，正极材料成分为还原剂 B.“浸取”时LiCoO2转化为Li2SO4和CoSO4 C.“滤液2”中Cu2＋的浓度比Co2＋的浓度大 D.LiCoO2再生:2Co(OH)2＋Li2CO32LiCoO2＋CO↑＋2H2O 【答案】B 【解析】A.浸取” 时，加入H2O2，H2O2作还原剂，将LiCoO2中Co元素由＋3价还原为＋2价，所以正极材料成分是氧化剂，A错误；B.“浸取” 时，在H2SO4和H2O2作用下，LiCoO2发生还原反应，转化为Li2SO4和CoSO4，B正确；C.“沉铜”“沉钴” 时加入NaOH，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20，Ksp[Co(OH)2]＝6×10－15 ，Cu(OH)2的溶度积远小于Co(OH)2，在相同条件下Cu2＋更易沉淀，所以 “滤液 2” 中Cu2＋的浓度比Co2＋的浓度小，C错误；D.Co(OH)2和Li2CO3在空气中煅烧生成LiCoO2，Co元素化合价升高，空气中氧气作氧化剂参与反应，反应方程式应为4Co(OH)2＋2Li2CO3＋O24LiCoO2＋2CO2＋4H2O，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $