第30讲 重要元素拓展：锡、铅、镓、铟及其化合物（真题+考点+模拟）-备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义（全国通用）

该高中化学高考复习讲义聚焦锡、铅、镓、铟及其化合物等拓展元素考点，按周期表位置、化合价、性质及化合物系统梳理知识体系，通过真题导向明确考查方向，精讲构建知识网络，模练落实解题能力，助力学生突破元素化合物难点。 讲义融合化学观念与科学思维，如对比同族元素性质递变规律培养证据推理能力，分析工艺流程题强化科学探究与实践素养，每个考点配套例题与分层练习，确保高效复习，为教师把控复习节奏提供清晰框架，提升学生综合应考能力。

以真题明方向 | 以精讲建体系 | 以模练促落实 备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义（全国通用） 第30讲 重要元素拓展：锡、铅、镓、铟及其化合物 第一部分 以【真题】明方向 选择题： 3 题 非选择题： 5 题 第二部分 以【精讲】建体系 【考点1】锡及其化合物+2道例题 【考点2】铅及其化合物+2道例题 【考点3】镓及其化合物+2道例题 【考点4】铟及其化合物+2道例题 第三部分 以【模练】促落实 选择题： 4 题 非选择题： 4 题 第一部分 以【真题】明方向 1．（2026·江苏·高考真题）锡(Sn)是中国古代青铜中的重要金属，Sn位于第五周期ⅣA族。下列说法正确的是 A．气态分子热稳定性： B．第一电离能： C．原子半径： D．基态原子最外层电子排布式为 【答案】C 【详解】A．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性，非金属性越强气态氢化物热稳定性越强，故稳定性，A错误； B．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，和同周期，原子序数，故第一电离能，B错误； C．同主族元素从上到下电子层数增多，原子半径逐渐增大，位于第五周期ⅣA族，位于第三周期ⅣA族，故原子半径，C正确； D．为ⅣA族元素，最外层电子数为4，基态原子最外层电子排布式为，D错误； 故选C。 2．（2026·四川·高考真题）稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业，它和Al同族，性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物，从中分离富集镓的一种路线如下。其中，“高温煅烧”时，铝的化合物转化为(或)。 下列说法错误的是 A．“高温煅烧”时，发生的反应生成 B．“酸浸”时，硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去 C．“酸浸”时，镓的化合物发生的反应是 D．晶体的化学式为(或) 【答案】C 【详解】高温煅烧：加入碳酸钠后，氧化铝、铝硅酸盐和镓的化合物发生反应，铝按照题干信息转化为偏铝酸盐（M为、），镓同理转化为偏镓酸盐，硅转化为可溶性硅酸盐； 酸浸：加入稀硫酸后，偏铝酸根、偏镓酸根和氢离子反应，转化为、进入溶液；硅酸盐与酸反应生成硅酸沉淀，和其他不溶杂质一起作为浸渣被除去； 浓缩结晶：溶液中的、和硫酸根结合，形成复盐结晶析出，留在母液中，过滤得到镓富集液。 A．高温下可和反应，1 mol 完全按此反应生成1 mol ，A正确； B．高温煅烧后，硅元素转化为硅酸盐，酸浸时硅酸盐与稀硫酸反应生成难溶于水的硅酸沉淀，因此硅元素以固态形式留在浸渣中被除去，B正确； C．“高温煅烧”是在无水的高温环境下进行的固体熔融反应，镓被转化为固态的。因此在后续的“酸浸”步骤中，是和反应：，C错误； D．类比明矾，体系阳离子为、，浓缩结晶析出铝的复盐晶体，化学式为或，D正确； 故选C。 3．（2019·北京·高考真题）2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷（37Rb）同周期。下列说法不正确的是 A．In是第五周期第ⅢA族元素 B．11549In的中子数与电子数的差值为17 C．原子半径：In>Al D．碱性：In(OH)3>RbOH 【答案】D 【详解】A．根据原子核外电子排布规则，该原子结构示意图为，据此判断该元素在周期表中的位置； B．质量数＝质子数+中子数，元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数，原子的质子数=电子数； C．同主族元素的原子，从上到下，电子层数逐渐增多，半径逐渐增大； D．同周期元素，核电荷数越大，金属性越越弱，最高价氧化物对应水化物的碱性越弱； A.根据原子核外电子排布规则，该原子结构示意图为，因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族，故A不符合题意； B.质量数＝质子数+中子数，元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数，因此该原子的质子数=电子数=49，中子数为115-49=66，所以中子数与电子数之差为66-49=17，故B不符合题意； C.Al位于元素周期表的三周期IIIA族，In位于元素周期表第五周期IIIA族，同主族元素的原子，从上到下，电子层数逐渐增多，半径逐渐增大，因此原子半径In＞Al，故C不符合题意； D.In位于元素周期表第五周期，铷（Rb）位于元素周期表第五周期第IA族，同周期元素，核电荷数越大，金属性越越弱，最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，因此碱性：In(OH)3＜RbOH，故D符合题意； 综上所述，本题应选D。 4．（2024·北京·高考真题）锡()是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 (1)位于元素周期表的第5周期第IVA族。将的基态原子最外层轨道表示式补充完整。 (2)和是锡的常见氯化物，可被氧化得到。 ①分子的模型名称是_______。 ②的键是由锡的_______轨道与氯的轨道重叠形成σ键。 (3)白锡和灰锡是单质的常见同素异形体。二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。 ①灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的原子有_______个。 ②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和，则白锡和灰锡晶体的密度之比是_______。 (4)单质的制备：将与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至，由于固体之间反应慢，未明显发生反应。若通入空气在下，能迅速被还原为单质，通入空气的作用是_______。 【答案】(1) (2)平面三角形 1个杂化 (3)4 (4)空气中的O2将C氧化为，与发生气固反应，速率快 【详解】（1）Sn位于元素周期表的第5周期ⅣA族，基态Sn原子的最外层电子排布式为5s25p2，Sn的基态原子最外层轨道表示式为； （2）①SnCl2中Sn的价层电子对数为2+×(4-2×1)=3，故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形； ②SnCl4中Sn的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4，有4个σ键、无孤电子对，故Sn采取sp3杂化，则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的1个sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键； （3）①灰锡具有立方金刚石结构，金刚石中每个碳原子以单键与其他4个碳原子相连，此5碳原子在空间构成正四面体，且该碳原子在正四面体的体心，所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个； ②根据均摊法，白锡晶胞中含Sn原子数为8×+1=2，灰锡晶胞中含Sn原子数为8×+6×+4=8，所以白锡与灰锡的密度之比为∶=； （4）将SnO2与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至800℃，由于固体之间反应慢，未发生明显反应；若通入空气在800℃下，SnO2能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是：空气中的O2将C氧化为，与发生气固反应，速率快，有关反应的化学方程式为2C+O22CO、2CO+SnO2Sn+2CO2。 5．（2022·重庆·高考真题）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。 Sn与Si同族，25℃时相关的溶度积见表。 化学式 Sn(OH)4(或SnO2·2H2O) Fe(OH)3 Cu(OH)2 溶度积 1.0×10-56 4×10-38 2.5×10-20 (1)Na2SnO3的回收 ①产品Na2SnO3中Sn的化合价是______。 ②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是_____，废液中的Sn2+易转化成SnO2·xH2O。 ③沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为______。 (2)滤液1的处理 ①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是______。 ②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于______mol•L-1。 (3)产品中锡含量的测定 称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al片将Sn4+还原为Sn2+，再用0.1000mol•L-1KIO3标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。 ①终点时的现象为______，产生I2的离子反应方程式为_____。 ②产品中Sn的质量分数为_____%。 【答案】(1)+4价 Sn(NO3)2、NH4NO3 SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O (2)Fe(OH)3 2×10-7 (3)滴入最后半滴KIO3标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色 IO+5I-+6H+=3I2+3H2O 47.6% 【详解】由题给流程可知，向退锡废液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为1.5，将锡的化合物转化为二氧化锡，过滤得到含有铁离子、铜离子的滤液1和沉淀1；向沉淀1中加入氢氧化钠焙烧将二氧化锡转化为锡酸钠后，水浸、过滤得到锡酸钠溶液，溶液经蒸发结晶得到锡酸钠。 （1）①由化合价代数和为0可知，锡酸钠中锡元素的化合价为+4价，故答案为：+4价； ②由分析可知，退锡工艺中发生的反应为锡与稀硝酸反应生成硝酸亚锡、硝酸铵和水，则则生成的硝酸盐是硝酸亚锡和硝酸铵，故答案为：Sn(NO3)2、NH4NO3； ③由沉淀1的主要成分是二氧化锡可知，焙烧时发生的反应为二氧化锡和氢氧化钠高温条件下反应生成锡酸钠和水，反应的化学方程式为SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O，故答案为：SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O； （2）①假设当c(Fe3+)=c(Cu2+)=10-5mol/L时，Fe3+需要的c(OH-)==10-11×，同理计算Cu2+沉淀需要的c(OH-)==×10-10=5×10-8mo/L。由上述计算相同浓度的两离子，Cu2+需要的OH-更多，所以加入NaOH时Fe3+先沉淀。故答案为：Fe(OH)3； ②由溶度积可知，25℃时，铜离子沉淀完全时，溶液中的氢氧根离子浓度为=5×10-8mol/L，则溶液中的氢离子浓度不大于2×10-7mol/L，故答案为：2×10-7； （3）①由题意可知，碘酸钾先与二价锡离子反应生成碘离子，当二价锡反应完，碘离子与碘酸根反应生成碘单质，碘遇淀粉溶液变蓝色时，溶液由无色变为蓝色，则终点时的现象为滴入最后半滴碘酸钾标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色，反应生成碘的离子方程式为IO+3Sn2++6H+=I-+3Sn4++3H2O，IO+5I-+6H+=3I2+3 H2O，故答案为：滴入最后半滴KIO3标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色；IO+5I-+6H+=3I2+3 H2O； ②由得失电子数目守恒可知，滴定消耗20.00mL0.1000mol•L-1碘酸钾溶液，则1.500g产品中锡元素的质量分数为×100%=47.6%，故答案为：47.6%。 6．（2026·四川·高考真题）为了保护环境、充分利用资源，某科研小组提出一种从闪锌矿湿法炼锌后的脱硫浸渣中回收铅和银的方法。浸渣主要含有、、、ZnS和少量等，回收流程如下。 已知：常温下，有关物质的溶度积常数如下。 物质 AgCl 回答下列问题： (1)闪锌矿中的锌元素在元素周期表中位于第___________周期、第___________族。 (2)“煅烧”温度控制在350℃左右，中的硫酸根不分解、铅以形式存在，其分解反应的化学方程式是___________。 (3)“酸浸”时，还加入了少量NaCl，其目的是___________，浸出的主要金属离子是___________。 (4)“溶铅”时，使用含的热浓食盐水将铅盐转化为，其离子方程式是___________。食盐水中添加的作用有___________。 (5)溶液适当稀释和降温，便析出沉淀。分离后的母液，应返回___________步骤中。 (6)“电解”时，压片组成阴极，惰性电极作阳极，溶液为电解液。电解获得金属铅的过程中，除阳极产生和少量外，阳极附近溶液中还伴有少量生成和pH下降，导致溶液pH下降的原因有___________。 【答案】(1)四 ⅡB (2) (3)将元素转化为沉淀，提高的回收率 、 (4) 增大浓度，利于生成；与产生的结合，促进反应正向移动 (5)溶铅 (6)阳极发生电极反应、，生成，使得溶液的降低 【详解】脱硫浸渣原料含、、、、少量，通入空气350℃煅烧，分解生成、、与水，、氧化为硫酸盐；煅烧产物加稀硫酸酸浸并加入少量，、元素转化为、进入滤液分离除去，体系内与结合生成固体留在酸浸渣中，酸浸渣主要含、、，随后加入氯化胆碱进行溶银步骤，氯化胆碱可与形成可溶性银氯配离子，银元素溶解得到银溶液实现银回收，脱银后的固体再投入含、的热浓食盐水中溶铅，与、反应生成可溶性配离子同时析出废渣，向溶铅液加水稀释降温，解离析出沉淀，分离后的母液返回溶铅步骤循环使用，最后压片作阴极、惰性电极作阳极，溶液为电解液电解得到金属铅。 （1）Zn元素原子序数30，核外电子层为4层，价电子排布，位于元素周期表第四周期ⅡB族； （2）由题，350℃下分解，硫酸根不分解，产物为、、、，化学方程式为； （3）酸浸加入少量电离出，煅烧生成的会与发生沉淀转化，生成溶度积更小的固体留存于酸浸渣，避免银随、进入滤液流失，提高后续银的总回收率；酸浸时锌、铁的氧化物、硫酸盐溶于稀硫酸，浸出主要金属离子为、； （4）溶铅时固体和、反应生成可溶性与沉淀，离子方程式：；食盐水中的电离出增大体系氯离子浓度，促进转化为可溶性，同时结合反应生成的生成沉淀，降低溶液中硫酸根浓度，推动溶铅平衡正向移动； （5）稀释降温后解离析出，分离后的母液富含、，可返回溶铅步骤循环利用，节约原料； （6）电解时阳极除失电子发生氧化反应生成外，水电离出的和电解液中失电子均会失电子，分别发生反应、生成、，两个阳极反应均生成，溶液氢离子浓度升高，最终体系pH下降。 7．（2026·湖南·高考真题）一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下： 已知：①乙二胺(，简写为en)为一种二元弱碱。 ②，。 ③金属离子浓度不超过时，认为该离子已沉淀完全。 回答下列问题： (1)Pb在元素周期表中的位置为第六周期第______族。 (2)“加压氧化”中，PbS发生反应的离子方程式为______；采用加压操作可提高反应速率，原因是______。 (3)“酸性溶液”经处理后，、浓度分别为、，调pH使恰好沉淀完全时(假设溶液体积不变)，______(填标号)。 a．沉淀完全    b．部分沉淀    c．未沉淀 (4)“胺浸”后，转化为配合物，“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅[]。下列说法正确的是______(填标号)。 a．配合物中的配位原子为N b．“沉铅”过程中，溶液pH增大 c．流程中烯烃和乙二胺得到了循环利用 (5)“高温还原”中，生成Pb的化学方程式为______；若用炭代替CH4，将导致铅纯度下降，原因是______。 (6)“再生”时，得到的“含钙粗产品”的主要成分有______、______(写化学式)。 【答案】(1)IVA (2) 增大体系中氧气的压强（或浓度），从而加快反应速率 (3)b (4)ac (5) 炭为固体，过量的炭容易混入生成的铅中，导致铅的纯度下降 (6) 【详解】加压氧化将转化为和单质；胺浸利用乙二胺将转化为可溶性配合物以实现固液分离；沉铅通过通入生成碱式碳酸铅沉淀；高温还原利用将铅还原出来；再生步骤利用回收乙二胺并处理副产物。 （1）Pb的原子序数为82，与碳、硅等同族，位于元素周期表第六周期第IVA族。 （2）“加压氧化”中，与空气中的及加入的硫酸反应，生成沉淀和单质。根据电子守恒和原子守恒，可写出离子方程式为。采用加压操作可以增大氧气的溶解度或浓度，从而有效加快反应速率。 （3）当恰好沉淀完全时，溶液中，此时溶液中。 对于，其浓度商。 因为，故有沉淀生成； 若沉淀完全，需要，说明此时并未沉淀完全。因此部分沉淀，选b。 （4）a．乙二胺()中的氮原子含有孤电子对，可作为配位原子与形成配位键，正确； b．“沉铅”过程中通入，生成碱式碳酸铅[]，消耗了溶液中的碱性物质（乙二胺），导致溶液pH减小，错误； c．由流程图可知，“再生”工序加入后重新得到乙二胺，同时烯烃并未被消耗，二者返回胺浸工序循环利用，正确； 故选ac。 （5）“高温还原”中，与反应生成、和。反应中元素化合价由+2降至0，元素化合价由-4升至+4，根据得失电子守恒配平化学方程式为。若用炭代替，由于炭是固体，反应后过量的炭容易作为杂质混入液态或固态铅中难以分离，从而导致铅的纯度下降。 （6）“沉铅”后的溶液中含有硫酸根离子和通入后产生的碳酸根离子（或碳酸氢根离子），加入进行“再生”时，钙离子会与硫酸根离子、碳酸根离子反应生成微溶的和难溶的沉淀，因此得到的“含钙粗产品”的主要成分为和。 8．（2024·福建·高考真题）实验室用发光二极管(LED)的生产废料(主要成分为难溶于水的GaN，含少量In、Mg金属)制备Ga2O3，过程如下。已知：Ga与In为同族元素，In难溶于NaOH溶液。 (1)①基态镓(Ga)原子的价电子排布式为_______。 ②Ⅰ中GaN反应生成[Ga(OH)4]-的离子方程式为_______。 ③Ⅰ使用装置如图(加热及夹持装置省略)，吸收液可用_______。(填标号) a．水    b．浓盐酸    c．稀硫酸    d．四氯化碳 (2)①Ⅱ需用到的玻璃仪器有烧杯、_______和_______。 ②“沉淀1”含金属元素_______。(填元素符号) (3)①Ⅲ加硫酸调节溶液pH的目的是_______。 ②按下列操作顺序测定溶液pH，不规范的是_______。(填标号) a．用镊子夹取湿润的pH试纸 b．将pH试纸置于干燥清净的玻璃片上 c．用滴管吸取少量待测液，滴在pH试纸中央 d．观察试纸颜色变化，并与标准比色卡比较 (4)Ga2O3纯度测定：称取Ga2O3样品wg，经处理配制成VmL溶液，从中移取V0mL于锥形瓶中，一定条件下，加入V1mLc1mol/LNa2H2Y溶液(此时镓以[GaY]-存在)，再加入PAN作指示剂，用c2mol/L CuSO4标准溶液滴定过量的Na2H2Y，滴定终点为紫红色。 该过程涉及反应：Cu2++H2Y2-=[CuY]2-+2H+ ①终点时消耗CuSO4溶液V2mL，则Ga2O3纯度为_______。(列出计算式) ②滴定时会导致所测Ga2O3纯度偏小的情况是_______。(填标号) a．未使用标准溶液润洗滴定管    b．称重后样品吸收了空气中水汽 c．终点时滴定管尖嘴内有气泡    d．终点读数时仰视滴定管刻度线 【答案】(1)4s24p1 ac (2)玻璃棒 漏斗 (3)将转化为沉淀 ac (4)或 ad 【详解】由题干工艺流程图可知，LED生成废料(主要成分为难溶于水的GaN，含少量In、Mg金属)中加入2mol/LNaOH溶液在80℃下反应3个小时，将GaN转化为[Ga(OH)4]-，In和Mg不与NaOH溶液反应，过滤得到沉淀1即为In和Mg，滤液中主要含有Na[Ga(OH)4]和NaOH，加入硫酸将Na[Ga(OH)4]转化为Ga(OH)3沉淀，过滤得到Ga(OH)3沉淀和滤液，Ga(OH)3沉淀加热后分解得到Ga2O3，据此分析解题。 （1）①已知Ga是31号元素，故基态镓(Ga)原子的价电子排布式为：4s24p1，故答案为：4s24p1； ②Ⅰ中GaN反应生成[Ga(OH)4]-的离子方程式为：GaN+3H2O+OH-[Ga(OH)4]-+NH3↑，故答案为：GaN+3H2O+OH-[Ga(OH)4]-+NH3↑； ③GaN与NaOH溶液反应时产生NH3，NH3极易溶于水，故能用水来吸收NH3，浓盐酸易挥发，不利于吸收NH3，NH3具有碱性，稀硫酸可以吸收NH3，NH3为极性分子，CCl4为非极性分子，NH3难溶于CCl4中，不能用CCl4吸收NH3，故答案为：ac； （2）①由题干工艺流程图信息可知，Ⅱ为过滤操作，则需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故答案为：漏斗；玻璃棒； ②由分析可知，“沉淀1”含金属元素In、Mg，故答案为：In、Mg； （3）①由分析可知，Ⅲ加硫酸调节溶液pH的目的是将Na[Ga(OH)4]转化为Ga(OH)3沉淀，故答案为：将Na[Ga(OH)4]转化为Ga(OH)3沉淀； ②用pH试纸测定溶液pH的规范操作为：用镊子夹取一片干燥的pH试纸放在干燥洁净的玻璃片上，用玻璃棒蘸取少量的待测液于试纸中央，观察试纸颜色变化，并与标准比色卡对照，据此解题： a．pH试纸测量溶液的pH时不能用湿润的pH试纸，操作不规范，a符合题意； b．由上述分析可知，将pH试纸置于干燥清净的玻璃片上，操作规范，b不符合题意； c．根据pH试纸的规范性操作可知，应该用玻璃棒蘸取少量的待测液于试纸中央而不能用滴管吸取少量待测液，滴在pH试纸中央，c符合题意； d．根据pH试纸的规范性操作可知，观察试纸颜色变化，并与标准比色卡比较，读出待测液的pH值，d不符合题意； 故答案为：ac； （4）①终点时消耗CuSO4溶液V2mL，根据反应Cu2++H2Y2-=[CuY]2-+2H+可知，过量的Na2H2Y的物质的量为：c2V2×10-3mol，则与Ga3+反应的Na2H2Y的物质的量为：(c1V1×10-3- c2V2×10-3)mol，原样品中含有Ga2O3的物质的量为：(c1V1×10-3- c2V2×10-3)mol，则Ga2O3纯度为：==，故答案为：或； ②a．未使用标准溶液润洗滴定管，导致标准液的浓度偏小，V2偏大，故导致实验结果偏小，a符合题意； b．称重后样品吸收了空气中水汽，对实验结果没有影响，b不符合题意； c．终点时滴定管尖嘴内有气泡，导致标准液的体积V2偏小，故导致实验结果偏大，c不符合题意； d．终点读数时仰视滴定管刻度线，导致标准液体积V2偏大，故导致实验结果偏小，d符合题意； 故答案为：ad。 第二部分 以【精讲】建体系 【考点1】锡及其化合物 1．锡在周期表的位置及常见化合价 元素 电子排布式 位置 常见化合价 50Sn [Kr]4d105s25p2 第五周期第ⅣA族 ＋2、＋4 2．锡(Sn) (1)与稀盐酸缓慢作用，与浓盐酸在加热条件下反应加快：Sn＋2HCl(浓)SnCl2＋H2↑ (2)与氢氧化钠反应生成亚锡酸钠和氢气：Sn＋2NaOH===Na2SnO2＋H2↑ 2、氢氧化锡[Sn(OH)2]：两性氢氧化物。 (1)与酸反应：Sn(OH)2＋2HCl===SnCl2＋2H2O (2)与碱反应：Sn(OH)2＋2NaOH===Na2SnO2＋2H2O 3、SnCl2、SnCl4：均可水解。 (1)Sn2+水解：SnCl2＋H2OSn(OH)Cl↓(白色)＋HCl (2)Sn4+水解：SnCl4＋4H2OSn(OH)4↓＋4HCl (3)Sn2+在空气中被氧气氧化：2Sn2+＋O2＋4H+===2Sn4+＋2H2O 【例题1】锡在周期表中位于第五周期，第IVA族，锡的卤化物熔点数据如下，下列说法正确的是 物质 熔点/ 442 -34 29 149 A．常温（25°C）下，只有不是固体 B．中分子间作用力依次减小 C．中存在键 D．第一电离能： 【答案】A 【详解】A．常温25℃时，熔点442℃、熔点29℃、熔点149℃，均高于25℃为固体，熔点-34℃低于25℃为液体，只有不是固体，故A正确； B．、、均为分子晶体，熔点逐渐升高，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，故B错误； C．熔点远高于其余三种卤化物，属于离子晶体，存在离子键，不存在共价键，故C错误； D．同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，故第一电离能，故D错误； 选A。 【例题2】四氯化锡可用作媒染剂，利用如图所示装置制备四氯化锡。 有关信息如下表： 化学式 熔点/℃ 246 沸点/℃ 652 144 其他性质 无色晶体，易被氧化 无色液体，易与水反应 回答下列问题： (1)仪器A的名称为_________，盛装浓盐酸的仪器相对于使用分液漏斗的优点是_________________________，甲装置中反应的离子方程式为_________。 (2)按图连接装置，_________后，缓慢滴入浓盐酸，待观察到_________（填现象）后，加热丁装置，锡熔化后适当增大氯气流量，继续加热，此时继续加热丁装置的目的是①促进氯气与锡反应；②_________。 (3)如果缺少乙装置，可能发生的副反应的化学方程式为_________。 (4)己装置的作用是_________________________。 (5)某同学认为丁装置中的反应可能产生杂质，下列试剂中可用于检测是否产生的有_________。 A．溶液    B．溶液    C．溴水 (6)取w g所得（假设杂质仅为）溶于水，将所得溶液置于锥形瓶中，加入溶液V mL时，溶液中恰好反应完全，则所得的纯度为_________×100%（列出计算式即可）。 【答案】(1)蒸馏烧瓶 平衡气压，使液体顺利流下 (2)检查装置气密性 丁装置内充满黄绿色气体 使汽化，从混合物中分离出来 (3) (4)吸收尾气，同时防止外界水蒸气进入 (5)C (6) 【详解】（1）仪器A为蒸馏烧瓶；使用恒压滴液漏斗可平衡气压，使液体顺利流下；用与浓盐酸制的离子方程式为：。 （2）连接装置后，首先应检查装置气密性，整个装置中充满氯气时，再加热熔化锡粒生成，继续加热丁装置，促进氯气与锡反应，使生成的汽化，从混合物中分离出来，便于在戊装置处冷却收集。 （3）缺少乙装置，则中混有HCl，与Sn发生反应。 （4）碱石灰可吸收尾气，避免环境污染，同时防止外界水蒸气进入使水解。 （5）溶液能氧化，同时双氧水被还原生成水，但是没有明显现象，无法检验，A项错误；溶液能检验氯离子，但是不能检验，B项错误；溴水可氧化，溴被还原生成溴离子，溶液褪色，可以检验，C项正确。 （6）与反应的比例关系为，故溶液中，的纯度为。 【考点2】铅及其化合物 1．铅在周期表的位置及常见化合价 元素 电子排布式 位置 常见化合价 82Pb [Xe]4f145d106s26p2 第六周期第ⅣA族 ＋2、＋4 2、铅及其化合物 (1)铅(Pb)： ①常温时Pb在空气中稳定存在，但表面易形成PbO和Pb2(OH)2CO3的保护膜。 2Pb＋O2＋CO2===Pb2(OH)2CO3 ②O2存在时，Pb可与醋酸反应：2Pb+O2+4CH3COOH===2(CH3COO)2Pb+2H2O。 ③加热条件下与浓盐酸反应：Pb+4HCl(浓)H2[PbCl4]+H2↑。 (2)PbO、PbO2： ①均为两性氧化物： PbO+2HCl===PbCl2+H2O， PbO+2NaOH+H2O===Na2[Pb(OH)4]； ②PbO2具有氧化性：PbO2+H2O2+2H+===Pb2++O2↑+2H2O PbO2＋4HClPbCl2＋Cl2↑＋2H2O (3)Pb3O4：红色，可看作2PbO·PbO2。 ①高温下分解：2Pb3O46PbO+O2↑； ②不溶于水，溶于热碱溶液，溶于酸时表现出氧化性，即 Pb3O4+8HCl===4H2O+3PbCl2+Cl2↑。 (4)PbS：方铅矿，3PbS+5O22PbO+PbSO4+2SO2。 (5)PbSO4：难溶盐，在工艺流程中常将Pb杂质转化为PbO，然后用硫酸酸化转化为PbSO4而除去。 (6)(CH3COO)2Pb：实验室中用醋酸铅试纸检验H2S。 H2S+(CH3COO)2Pb===PbS↓(黑色)+2CH3COOH 【例题1】以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料，可以制备高纯PbO，从而实现铅的再生利用。在此过程中涉及如下两个反应： ① ② 下列说法中错误的是 A．上述过程中，是催化剂 B．Pb与反应生成的化学方程式为： C．向酸化的溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量，溶液变红 D．铅酸蓄电池放电时，电池两电极的质量均减小 【答案】D 【详解】A．反应①中作为反应物被消耗，反应②中作为产物生成，总反应前后的质量和化学性质不变，符合催化剂的特征，A正确； B．将反应①和反应②相加，消去中间产物、，可得总反应，B正确； C．具有强氧化性，可将酸化溶液中的氧化为，遇溶液显红色，现象描述正确，C正确； D．铅酸蓄电池放电时，负极失电子转化为，正极得电子转化为，两电极均生成相对分子质量更大的附着在电极表面，质量均增大，D错误； 【例题2】废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过如图流程实现铅的回收： 一些难溶电解质的溶度积常数如下表： 难溶电解质 PbSO4 PbCO3 BaSO4 BaCO3 Ksp/(mol2·L-2) 2.5×10-8 7.4×10-14 1.1×10-10 2.6×10-9 一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀的pH如下表： 金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Pb(OH)2 开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 7.2 完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.6 9.1 回答下列问题： (1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为　　　　　　　。 (2)在“脱硫”中，加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化，原因是　　　　。 (3)在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc)，还要加入H2O2。 (ⅰ)能被H2O2氧化的离子是　　　　　　； (ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2，其化学方程式为　　　　； (ⅲ)H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2，H2O2的作用是　　　　。 (4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是　　　　　　　　　　　。 (5)“沉铅”的滤液中，金属离子有　　　　　　　。 【答案】(1)PbSO4(s)+C(aq)===PbCO3(s)+S(aq) (2)反应BaSO4(aq)+C(aq)⥫⥬BaCO3(s)+S(aq)的平衡常数K==≈0.04≪105，反应正向进行的程度有限 (3)(ⅰ)Fe2+　(ⅱ)Pb+H2O2+2HAc===Pb(Ac)2+2H2O　(ⅲ)作还原剂 (4)Al(OH)3、Fe(OH)3、BaSO4 (5)Na+、Ba2+ 【考点3】镓及其化合物 1．镓在周期表的位置及常见化合价 元素 电子排布式 位置 常见化合价 31Ga [Ar]3d104s24p1 第四周期第ⅢA族 ＋3 2．镓的单质 (1)镓的物理性质：镓是银白色软金属，熔点为29.7646℃，在人的手掌中就能熔化，而其沸点为2229℃，熔点和沸点之差在所有金属中是最大的。基于这一特点，镓被用来制造测量高温的温度计。 (2)镓的化学性质 ①镓与非氧化性酸反应：2Ga＋3H2SO4(稀)===Ga2(SO4)3＋3H2↑ ②镓与氧化性酸反应，Ga被氧化到＋3价：Ga＋6HNO3(浓)===Ga(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O ③Ga与铝类似，具有两性，金属性弱于铝，既可以与酸反应，也可以与碱反应。 2Ga+6HCl2GaCl3+3H2↑ 2Ga＋2NaOH＋6H2O===2Na[Ga(OH)4]＋3H2↑ ④常温下，镓表面存在氧化层，导致其化学性质不活泼。 3．镓的氧化物和氢氧化物 Al2O3和Al(OH)3属于典型的两性化合物，而Ga2O3和Ga(OH)3为两性偏酸性。Ga(OH)3可溶于NH3·H2O，而Al(OH)3不溶于NH3·H2O。 Ga(OH)3＋3OH－===[Ga(OH)6]3－ 【例题1】镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示： 下列判断不合理的是 A.Al、Ga均位于第ⅢA族 B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3 C.Ga(OH)3可与NaOH溶液反应生成Na[Ga(OH)4] D.酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3 【答案】D 【详解】镓(Ga)与铝同主族，均位于第ⅢA族，A项正确；Ga2O3与Al2O3的性质相似，可与盐酸反应生成GaCl3，B项正确；Ga(OH)3属于两性氢氧化物，与Al(OH)3的性质相似，能与NaOH溶液反应生成Na[Ga(OH)4]，C项正确；在Na[Al(OH)4]和Na[Ga(OH)4]的混合液中通入适量CO2，只有Al(OH)3沉淀，而没有Ga(OH)3沉淀，根据强酸制弱酸的原理，Ga(OH)3的酸性强于碳酸，则酸性：Al(OH)3<Ga(OH)3，D项错误。 【例题2】镓是信息通讯、新能源等领域的重要材料。以含镓硫酸浸出液(含、、、、和)制备的工艺流程如下： 已知： ①“萃取”中主要发生的反应为，和能发生类似的反应 ②金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子 ③ ④含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物 回答下列问题： (1)基态原子的价层电子排布式为__________。 (2)“滤渣1”的成分为，“净化除铁”中搅拌的目的是_____________；要保证沉淀完全(离子浓度小于)，则加入NaOH溶液调节pH不低于__________。 (3)的结构如图所示，1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有__________，该物质中存在的微粒间作用力有__________(填标号)。 a．氢键    b．离子键    c．金属键    d．范德华力 (4)“试剂X”最好选用__________。 (5)“滤渣2”的主要成分的化学式为__________。 (6)“水解”的离子方程式为__________。 【答案】(1) (2)防止局部碱性过强导致生成的 胶体吸附 造成损失 2.8 (3)4 ad (4)硫酸（或 溶液） (5)、 (6) 【详解】以含有的含镓硫酸浸出液为原料制备的简化流程为：加NaOH净化除铁，过滤除去滤渣1；加入萃取剂萃取，分离出不含有价金属离子的水相；加入试剂X反萃取，将有机相中的镓等金属离子转移回水相；加入除杂，过滤除去滤渣2（铜、锌的硫化物沉淀）；向含镓的滤液中加入水解，最终得到目标产物。 （1） Ga是31号元素，位于第四周期第IIIA族，其基态原子的电子排布式为 ，故其价层电子排布式为 。 （2）根据已知信息②，金属氢氧化物胶体具有吸附性。在“净化除铁”加入 溶液时，若不搅拌会导致局部碱性过强，生成大量 胶体，从而吸附溶液中的 导致产率降低。因此，搅拌的目的是防止局部碱性过强导致生成的 胶体吸附 造成损失。 当 沉淀完全时，溶液中 。根据溶度积常数 ，代入得 ，解得 。则溶液中 ，故 。 （3）根据已知④，螯合物是由含有多个配位原子的配体与同一中心离子成环形成的。观察图2可知，中心 原子与右侧和上侧的两个配体形成了两个五元环，这两个配体均为螯合配体，每个配体提供2个配位原子（均为 原子）形成2个配位键；而左侧和下侧的含磷配体各自只提供1个 原子与 配位，未形成螯合环。因此，1个该配合物分子中通过螯合作用形成的配位键有4个， 该配合物中含有 个螯合配位键。 该配合物分子内存在共价键和配位键，分子间存在范德华力，且图中虚线明确表示分子内存在氢键，不存在离子键和金属键，故选ad。 （4）萃取反应为 ，反萃取需要使平衡逆向移动，将 从有机相转移回水相，因此应加入强酸以增加 浓度。为了不引入新的杂质离子，结合原浸出液为硫酸体系，试剂X最好选用硫酸（或 溶液）。 （5）根据已知①，萃取时 和 也能发生类似反应进入有机相，并在反萃取时随 一同进入水相。在“除杂”步骤中加入 ， 和 会与 反应生成难溶的硫化物沉淀，故“滤渣2”的主要成分为 和 。 （6）除杂后的滤液中主要含有 ，加入 溶液后， 与 发生相互促进的双水解反应，生成 沉淀和 气体。反应的离子方程式为：。 【考点4】铟及其化合物 1．铟在周期表的位置及常见化合价 元素 电子排布式 位置 常见化合价 49In [Kr]4d105s25p1 第五周期第ⅢA族 ＋1、＋3 2．铟的化学性质 ①铟能与非氧化性酸反应：2In＋3H2SO4(稀)===In2(SO4)3＋3H2↑ ②铟能与氧化性酸反应，In被氧化到＋3价。 In＋6HNO3(浓)===In(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O ③常温下，铟表面存在氧化层，导致其化学性质不活泼。 3．铟的氧化物和氢氧化物 (1)In(OH)3微热时脱水，生成氧化物：2In(OH)3In2O3＋3H2O (2)In2O3和In(OH)3几乎无两性表现，In2O3溶于酸，但不溶于碱。 【例题1】1991年我国科学家张青莲测得的铟(49In)元素的精确相对原子质量被采用为国际标准数据。下列说法错误的是 A．In是第五周期第ⅢA族元素 B．In的同位素原子具有相同的电子数 C．核素的中子数为113 D．In的金属性比上一周期同族元素强 【答案】C 【详解】A．铟的原子序数为49，核外电子排布为2、8、18、18、3，电子层数为5，最外层电子数为3，因此属于第五周期第ⅢA族元素，A正确； B．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子，原子的质子数等于核外电子数，因此铟的同位素原子具有相同的电子数，B正确； C．核素中中子数=质量数-质子数，该核素的质量数为113、质子数为49，因此中子数=113-49=64，并非113，C错误； D．同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，金属性递增，因此铟的金属性比上一周期第ⅢA族的镓元素更强，D正确； 故选C。 【例题2】铟是现代工业，国防和尖端科技领域不可缺少的材料，如制作ITO靶材，太阳能薄膜电池等。一种以富铟闪锌矿(主要成分为，含有和少量、杂质)为原料制备金属铟的流程如图所示： 已知：①In的原子序数为49； ②会降低的萃取率； ③活泼性强弱为。 回答下列问题： (1)根据价层电子排布判断，In属于元素周期表______区元素。 (2)“焙烧”时，中各元素均转化为相应氧化物，该反应的化学方程式为______。 (3)滤渣中主要含有__________。 (4)“还原”时，加入铁粉的目的是______________________。 (5)“萃取”时，发生反应。若其平衡常数为1000，，有机相与水相的体积之比为3：2，则达到平衡时萃取率()为______。(萃取率等于溶质在有机相中的总量占溶质在两相中的总量的百分比) (6)“反萃取”时，采用高浓度盐酸的原因是_________________。 (7)粗铟提纯的方法是_______________。 【答案】(1)p (2) (3)、 (4)将转化为，防止其降低的萃取率 (5) (6)增大，使萃取反应逆向进行，提高铟的产率 (7)电解精炼 【详解】本流程中，In为主线元素，而S、Zn、Fe、Pb为杂质元素。“焙烧”除硫，并将金属元素转化为金属氧化 物，“酸浸”除硅和铅；“还原”时将转化为；“萃取”获得铟的有机相，使其与锌元素，铁 元素分离；“反萃取”获得铟的无机相，再通过“置换”获得粗铟，最后通过电解精炼获得纯铟。 （1）In原子序数为49，价层电子排布为，价电子填充在p轨道，属于元素周期表的p区元素。 （2）焙烧时硫化物在空气中被氧化，各元素转化为对应氧化物，S元素被氧化为，化学方程式为。 （3）酸浸使用稀硫酸，不与稀硫酸反应；PbS焙烧转化为PbO，PbO和硫酸反应生成难溶的，二者共同构成滤渣。 （4）题目已知会降低的萃取率，铁粉可将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，消除其对萃取的不利影响；结合给出的活泼性顺序可知，为防止铁粉置换出In3+造成损失，需加入适量铁粉。 （5）平衡常数，代入，可得。设水相体积为2V，有机相体积为3V，平衡时水相中浓度为，则有机相中的浓度也为，萃取率。 （6）根据萃取的可逆反应，高浓度盐酸提供高浓度的，使平衡逆向移动，将有机相中的铟重新释放到水相中，提高铟的产率。 （7）活泼金属的粗提纯常用电解精炼法，可除去粗铟中残留的Zn、Fe、Pb等杂质，得到高纯度铟。 第三部分 以【模练】促落实 1．在严寒气候下，锡(Sn)易产生“锡疫”。原因是白锡在低于13.2℃开始转变为灰锡[Sn(白)(灰)]，体积增大约20%，便崩碎成粉末。下列有关叙述正确的是 A．的中子数为50 B．白锡与灰锡互为同素异形体 C．白锡与灰锡互为同位素 D．白锡转变为灰锡的过程是物理变化 【答案】B 【详解】A．的质子数为50，质量数为119，中子数=质量数-质子数=119-50=69，A错误； B．同素异形体是同种元素形成的不同单质，白锡和灰锡均为锡元素组成的结构不同的单质，互为同素异形体，B正确； C．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，研究对象为原子，白锡和灰锡是单质，不互为同位素，C错误； D．白锡转变为灰锡是同素异形体之间的转化，有新物质生成，属于化学变化，D错误； 故选B。 2．港珠澳大桥6.7公里长的沉管隧道里，藏着2万多个银色铝锌铟合金金属块保护主体钢结构，极大地延缓了钢结构的腐蚀。下列有关说法错误的是 A．铝锌铟合金的硬度大于纯铝 B．该法为外加电流法 C．腐蚀时，铝发生反应 D．铝锌铟合金金属块需定期更换 【答案】B 【详解】A．合金的硬度通常大于其组成的纯金属，因此铝锌铟合金的硬度大于纯铝，A正确； B．该防护方法利用铝锌铟合金活泼性强于铁，作原电池负极被消耗从而保护钢结构，属于牺牲阳极法，不需要外接电源，不属于外加电流法，B错误； C．腐蚀时铝作为负极失电子发生氧化反应，电极反应为，C正确； D．铝锌铟合金作为原电池负极会被逐渐腐蚀消耗，因此需要定期更换，D正确； 故答案为：B。 3．一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下，下列说法错误的是 已知：①乙二胺(，简写为)为一种二元弱碱。 ②“胺浸”后，转化为配合离子，“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅。 A．“加压氧化”阶段，每消耗1 mol ，可浸出2 mol 。 B．“高温还原”部分裂解生成炭附着在固体表面，碱式碳酸铅的转化率降低 C．“沉铅”对应的离子反应方程式是 D．生产中将“再生”物质返回“胺浸”工序循环利用 【答案】B 【详解】硫化铅加压催化的反应方程式应为，生成的在胺浸中转化为，再经过沉铅得到，其方程为，再生工序加入可将沉铅滤液中的质子化乙二胺转化为乙二胺，能返回胺浸工序循环利用。 A．加压氧化阶段发生反应，1mol O2反应时理论上生成2mol PbSO4，后续胺浸可对应得到2mol Pb2+形式的配离子，A正确； B．裂解生成的炭是固体还原剂，可与碱式碳酸铅分解生成的反应，会促进还原过程，使碱式碳酸铅转化率升高，而非降低，B错误； C．沉铅时与、反应生成碱式碳酸铅沉淀和质子化乙二胺，给出的离子方程式满足原子守恒、电荷守恒，C正确； D．再生工序加入可将沉铅滤液中的质子化乙二胺转化为乙二胺，能返回胺浸工序循环利用，D正确； 故答案选B。 4．稀有金属镓（）因在芯片、光纤、新能源电池等行业中的重要作用，被称为“半导体工业的新粮食”。下列说法正确的是 A．Ga的最高价氧化物的化学式为GaO B．Ga位于元素周期表第三周期第ⅢA族 C．铊位于第六周期第ⅢA族，与Ga的化学性质相似，可与NaOH溶液反应 D．镓的一种放射性同位素可对肿瘤细胞进行显像，的中子数为36 【答案】D 【详解】A．最外层有3个电子，最高正价为+3价，最高价氧化物化学式为，而非，A错误； B．原子序数为31，核外有4个电子层，位于元素周期表第四周期第ⅢA族，而非第三周期，B错误； C．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，铊的金属性远强于和，属于活泼金属，不能与溶液反应，C错误； D．原子的中子数=质量数-质子数，的质量数为67，质子数为31，故中子数为，D正确； 故选D。 5．氮化镓()作为第三代半导体材料，光电性能优异，广泛应用于5.5G技术。某工厂综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓，等]制备的工艺流程如下图所示： 已知：①镓位于第四周期且与铝在同一主族，金属活动性介于锌和铁之间； ②本工艺条件下，浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀(常温下)的如下表： 金属离子 开始沉淀pH 8.0 1.7 3.0 沉淀完全()的 9.6 3.2 4.9 回答下列问题： (1)基态原子的价层电子轨道表示式为__________________。 (2)若将含锌矿在实验室中进行“焙烧”，则应将含锌矿石放置于__________(写仪器名称)中进行。 (3)“浸取”工序得到的浸渣成分为__________。 (4)“还原”工序中发生的离子方程式为__________________________________，取出还原后的少量溶液置于试管中，滴加__________溶液，溶液没有变__________，说明可以不用继续加入铁粉。 (5)“调节”工序中，为了使完全沉淀且沉淀不含其他杂质，调节的范围为______。 (6)“高温合成”所发生的化学方程式为___________________。 【答案】(1) (2)坩埚 (3) (4) 红 (5)4.9~8.0（或 ） (6) 【详解】炼锌矿渣（主要含 、）加入稀硫酸进行酸浸， 不与稀硫酸反应，成为浸渣被过滤除去； 溶解得到含 、 的浸出液。向浸出液中加入铁粉进行还原， 将 还原为 ；随后加入 溶液调节 pH，使 完全沉淀生成 ，而 保留在滤液中； 沉淀经过煅烧分解得到 ；最后 与 在高温下发生反应合成目标产物 。 （1） 位于第四周期第 ⅢA 族，原子序数为 31，其价层电子排布式为 。根据泡利不相容原理和洪特规则，其价层电子轨道表示式为 。 （2）在实验室中，对固体矿石进行高温“焙烧”操作时，应将固体放置于耐高温的坩埚中进行。 （3）炼锌矿渣中的 能溶于稀硫酸，而 属于酸性氧化物，不溶于稀硫酸，因此“浸取”工序过滤后得到的浸渣主要成分为 。 （4）“还原”工序中加入铁粉，目的是将溶液中的 还原为 ，发生的离子方程式为 ；检验 是否完全被还原，可取少量还原后的溶液滴加 溶液，若溶液没有变红，说明 已除尽，无需继续加入铁粉。 （5）调节 pH 的目的是使 完全沉淀，同时保证杂质离子 不沉淀。由题干表格数据可知， 沉淀完全的 pH 为 4.9， 开始沉淀的 pH 为 8.0，因此调节 pH 的合理范围为 4.9~8.0。 （6）由流程图可知，“高温合成”工序的反应物为 和 ，生成物为 和 ，反应条件为高温。根据质量守恒定律配平，该反应的化学方程式为 。 6．碘化锡（SnI2）是一种有机合成的催化剂，以锡精矿（主要含SnO2，还含少量Fe、Pb、Sb、S、As等杂质元素）为原料制备高纯SnI2的工艺流程如下： 已知： ①焙烧时，As转化为As2O3气体； ②SnO2性质稳定，难溶于酸； ③常温下，。 回答下列问题： (1)Sn的原子序数为50，其基态原子的价层电子排布式为_________________。 (2)将“焙烧”时产生的气体通入品红溶液和溴水中，溶液均褪色，该气体中含有As2O3、__________（填化学式）。 (3)“酸浸”时PbO生成[PbCl4]2-，该反应的离子方程式为________________，工业生产中常添加NaCl粉末，其目的是_____________________________________________________。 (4)“还原”工序中生成两种含碳气体，且二者的平均相对分子质量为32，写出该工序中SnO2发生反应的化学方程式：________________。 (5)常温下“电解”时，以0.1mol·L-1 SnSO4溶液为电解液，粗锡与电源的__________（填“正”或“负”）极相连，为保证电解正常进行，电解液中的c(H+)应__________mol·L-1. (6)SnI2粗产品中含少量I2.已知：常压下，I2在45~77℃时明显升华，易溶于有机溶剂。SnI2的熔点约为、沸点约为，在冷的有机溶剂中溶解度小、热的有机溶剂中溶解度较大。实验室提纯SnI2粗产品最适宜的方法是__________（填标号）。 A．萃取、分液 B．结晶、过滤 C．升华 D．蒸馏 【答案】(1)5s25p2 (2)SO2 (3) 增大c(Cl-)，提高铅的浸出率（合理即可） (4) (5)正 (6)C 【详解】锡精矿中主要含SnO2，还有少量Fe、Pb、Sb、S、As等元素，焙烧时S、As分别转化为、气体逸出，Fe、Pb、Sb分别转化为、PbO、，加入稀盐酸溶解，由于SnO2性质稳定，难溶于酸，过滤得到SnO2，再使用焦炭还原得到粗锡，最后电解精炼得到精锡，锡与反应得到SnI2，据此分析解题。 （1）Sn是50号元素，位于第五周期第IVA族，价层电子为最外层的5s、5p轨道电子，排布式为； （2）焙烧时S元素被氧化生成，具有漂白性可使品红褪色，同时具有还原性能和溴水发生氧化还原反应使溴水褪色，符合题意； （3）酸浸时PbO和盐酸中的、反应生成四氯合铅配离子和水，反应的离子方程式为：；添加NaCl可增大浓度，使配位平衡正向移动，让更多PbO转化为可溶性配离子进入溶液，提升浸出效率； （4）还原工序生成两种含碳气体CO和，设二者物质的量之比为，则平均相对分子质量满足，解得，根据得失电子守恒、原子守恒配平即得该反应方程式：； （5）该步骤为电解精炼锡，粗锡作阳极，和电源正极相连；为防止水解生成沉淀，需满足，代入，可得，结合常温下，得； （6）由题目信息可知，常压下，在45~77℃时明显升华，SnI2的熔点约为、沸点约为，即升华时未熔化，则提纯SnI2粗产品最适宜的方法是升华，故选C。 7．铅蓄电池使用量的急速增加导致铅污染日益严重，工业上利用废铅蓄电池的铅膏（主要成分为、、PbO和Pb，还有少量铁、铝的氧化物）制备PbO的流程如下： 已知：，，，，。 (1)将铅膏“研磨过筛”的目的为______________________________。 (2)“脱硫”过程中涉及含Pb沉淀转化的离子方程式为________________________，反应后的数值为__________。 (3)“酸浸”时，能使转化为，也促进了金属Pb在中转化为，则在酸浸步骤中的作用是______________________________，写出与反应的化学方程式______________________________。 (4)常温下，溶液中各形态含铅粒子的浓度分数与溶液pH变化的关系如下图所示： 请回答： ①的平衡常数为__________。 ②往含的溶液中逐滴滴加NaOH，pH由13增大到14的过程中发生的离子方程式为___________。 ③“除杂”时，为了使、沉淀完全（离子浓度低于），结合上图与已知的信息，需调节溶液pH的理论范围为__________。 【答案】(1)增大反应的接触面积，加快反应速率 (2) (3)氧化剂和还原剂 (4) 4.7或4.67 【详解】铅膏主要成分为、、和，还有少量铁、铝的氧化物，研磨过筛后，加入将转化为更难溶的，加入的可以将氧化为，将还原为，将氧化为，加入的将转化为，加入溶液将、转化为和沉淀除去，过滤后继续加入溶液将转化为，焙烧后得到，由此解答； （1）将铅膏“研磨过筛”可以增大反应的接触面积，加快反应速率； （2）根据可知，加入将转化为更难溶的，因此离子方程式为； 反应后； （3）由分析可知，加入的可以将氧化为，将还原为，因此的作用是氧化剂和还原剂；将还原为，自身被氧化为，因此化学方程式为 （4）①结合图像可知，时，，的平衡常数为； ②根据图像可知，往含的溶液中加入溶液，由13增大到14时，溶液中的离子从转化为，因此离子方程式为； ③，说明完全沉淀时，也完全沉淀，完全沉淀时，根据，，此时，，因此要使、完全沉淀，需要。 8．铟(In)是工业上有着广泛应用的稀散金属之一，工业上以一种铅冶炼烟灰(主要成分为ZnO、PbO、PbSO4、InO、In2S3以及硅的氧化物等)提取碳酸铅和粗铟的工艺流程如图： 已知： ⅰ．常温下，，； ⅱ．代表萃取剂，萃取时发生的反应为。 回答下列问题： (1)在实验室进行“操作X”时，必需的玻璃仪器有烧杯、________、________。 (2)“热熔”时，能够提高速率的措施有________(写二条)，与浓硫酸发生反应的化学方程式为________(反应过程中In元素的化合价不变)。 (3)“转沉”时，反应能够发生的理由为________________________________(结合计算说明，视为完全转化)。 (4)“萃取”时形成配合物的结构式如图所示(R代表烃基)。铟易进入有机相的原因有________(填字母)。 A．铟与O形成配位键    B．配位时被氧化    C．烃基具有疏水性 (5)加入盐酸能够进行“反萃取”的原因是________________________________(结合平衡移动原理解释)。 (6)“还原”时发生反应的基本类型是________。 【答案】(1)漏斗 玻璃棒 (2)搅拌、将烟灰粉碎、提高热熔温度等 (3)该反应化学平衡常数，可完全转化 (4)AC (5)加入盐酸，溶液中增大，从而使平衡逆向移动 (6)置换反应 【详解】原料是铅冶炼烟灰(主要成分为ZnO、PbO、PbSO4、InO、In2S3以及硅的氧化物等)，加入浓硫酸热熔因为浓硫酸具有强氧化性、强酸性，In2S3与浓硫酸反应生成SO2，此时固体为：SiO2、PbSO4；加水浸取是为了溶解可溶性的金属盐，此时里面的离子有：In3+、Zn2+、、H+、OH-；SiO2、PbSO4难溶于水所以还是固体；操作X为过滤，分离得到滤液（含In3+、Zn2+）和滤渣（SiO2、PbSO4），滤液进行萃取工序，滤渣进行转沉工序；转沉操作是加入碳酸钠溶液，根据溶解度的不同进行沉淀转化；萃取中H2A2是酸性萃取剂，煤油为有机溶剂（有机相），In3+优先与萃取剂结合，进入有机相，Zn2+留在水相，实现In3+与Zn2+分离；反萃取中高浓度H+破坏In3+与萃取剂的配合物： In3+重新转移至水相（盐酸溶液），得到含In3+水溶液；有机相可以循环使用；还原：活泼金属置换出单质铟，得到粗铟。 （1）操作X是过滤，必需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 （2）“热熔”时，能够提高速率的措施有：搅拌、将烟灰粉碎、提高热熔温度等；与浓硫酸发生反应的化学方程式为： （3）转沉：加入碳酸钠溶液，根据溶解度的不同进行沉淀转化；反应能够发生的理由为：该反应化学平衡常数，可完全转化。 （4）A．结构图中，O 原子提供孤电子对，In3+提供空轨道，二者形成配位键，生成中性配合物，铟易进入有机相，A正确； B．配位只形成配位键，没有电子得失，In元素化合价始终+3价，不发生氧化还原，B错误； C．烃基（-OR）疏水，让生成的配合物难溶于水、易溶于有机相，所以铟能进入有机层，C正确； 故选AC。 （5）加入盐酸能够进行“反萃取”的原因是：加入盐酸，溶液中增大，从而使平衡逆向移动。 （6）“还原”时：活泼金属置换出单质铟，得到粗铟，离子方程式为： ，所以发生反应的基本类型是置换反应。 第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 以真题明方向 | 以精讲建体系 | 以模练促落实 备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义（全国通用） 第30讲 重要元素拓展：锡、铅、镓、铟及其化合物 第一部分 以【真题】明方向 选择题： 3 题 非选择题： 5 题 第二部分 以【精讲】建体系 【考点1】锡及其化合物+2道例题 【考点2】铅及其化合物+2道例题 【考点3】镓及其化合物+2道例题 【考点4】铟及其化合物+2道例题 第三部分 以【模练】促落实 选择题： 4 题 非选择题： 4 题 第一部分 以【真题】明方向 1．（2026·江苏·高考真题）锡(Sn)是中国古代青铜中的重要金属，Sn位于第五周期ⅣA族。下列说法正确的是 A．气态分子热稳定性： B．第一电离能： C．原子半径： D．基态原子最外层电子排布式为 2．（2026·四川·高考真题）稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业，它和Al同族，性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物，从中分离富集镓的一种路线如下。其中，“高温煅烧”时，铝的化合物转化为(或)。 下列说法错误的是 A．“高温煅烧”时，发生的反应生成 B．“酸浸”时，硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去 C．“酸浸”时，镓的化合物发生的反应是 D．晶体的化学式为(或) 3．（2019·北京·高考真题）2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷（37Rb）同周期。下列说法不正确的是 A．In是第五周期第ⅢA族元素 B．11549In的中子数与电子数的差值为17 C．原子半径：In>Al D．碱性：In(OH)3>RbOH 4．（2024·北京·高考真题）锡()是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 (1)位于元素周期表的第5周期第IVA族。将的基态原子最外层轨道表示式补充完整。 (2)和是锡的常见氯化物，可被氧化得到。 ①分子的模型名称是_______。 ②的键是由锡的_______轨道与氯的轨道重叠形成σ键。 (3)白锡和灰锡是单质的常见同素异形体。二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。 ①灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的原子有_______个。 ②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和，则白锡和灰锡晶体的密度之比是_______。 (4)单质的制备：将与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至，由于固体之间反应慢，未明显发生反应。若通入空气在下，能迅速被还原为单质，通入空气的作用是_______。 5．（2022·重庆·高考真题）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。 Sn与Si同族，25℃时相关的溶度积见表。 化学式 Sn(OH)4(或SnO2·2H2O) Fe(OH)3 Cu(OH)2 溶度积 1.0×10-56 4×10-38 2.5×10-20 (1)Na2SnO3的回收 ①产品Na2SnO3中Sn的化合价是______。 ②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是_____，废液中的Sn2+易转化成SnO2·xH2O。 ③沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为______。 (2)滤液1的处理 ①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是______。 ②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于______mol•L-1。 (3)产品中锡含量的测定 称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al片将Sn4+还原为Sn2+，再用0.1000mol•L-1KIO3标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。 ①终点时的现象为______，产生I2的离子反应方程式为_____。 ②产品中Sn的质量分数为_____%。 6．（2026·四川·高考真题）为了保护环境、充分利用资源，某科研小组提出一种从闪锌矿湿法炼锌后的脱硫浸渣中回收铅和银的方法。浸渣主要含有、、、ZnS和少量等，回收流程如下。 已知：常温下，有关物质的溶度积常数如下。 物质 AgCl 回答下列问题： (1)闪锌矿中的锌元素在元素周期表中位于第___________周期、第___________族。 (2)“煅烧”温度控制在350℃左右，中的硫酸根不分解、铅以形式存在，其分解反应的化学方程式是___________。 (3)“酸浸”时，还加入了少量NaCl，其目的是___________，浸出的主要金属离子是___________。 (4)“溶铅”时，使用含的热浓食盐水将铅盐转化为，其离子方程式是___________。食盐水中添加的作用有___________。 (5)溶液适当稀释和降温，便析出沉淀。分离后的母液，应返回___________步骤中。 (6)“电解”时，压片组成阴极，惰性电极作阳极，溶液为电解液。电解获得金属铅的过程中，除阳极产生和少量外，阳极附近溶液中还伴有少量生成和pH下降，导致溶液pH下降的原因有___________。 7．（2026·湖南·高考真题）一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下： 已知：①乙二胺(，简写为en)为一种二元弱碱。 ②，。 ③金属离子浓度不超过时，认为该离子已沉淀完全。 回答下列问题： (1)Pb在元素周期表中的位置为第六周期第______族。 (2)“加压氧化”中，PbS发生反应的离子方程式为______；采用加压操作可提高反应速率，原因是______。 (3)“酸性溶液”经处理后，、浓度分别为、，调pH使恰好沉淀完全时(假设溶液体积不变)，______(填标号)。 a．沉淀完全    b．部分沉淀    c．未沉淀 (4)“胺浸”后，转化为配合物，“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅[]。下列说法正确的是______(填标号)。 a．配合物中的配位原子为N b．“沉铅”过程中，溶液pH增大 c．流程中烯烃和乙二胺得到了循环利用 (5)“高温还原”中，生成Pb的化学方程式为______；若用炭代替CH4，将导致铅纯度下降，原因是______。 (6)“再生”时，得到的“含钙粗产品”的主要成分有______、______(写化学式)。 8．（2024·福建·高考真题）实验室用发光二极管(LED)的生产废料(主要成分为难溶于水的GaN，含少量In、Mg金属)制备Ga2O3，过程如下。已知：Ga与In为同族元素，In难溶于NaOH溶液。 (1)①基态镓(Ga)原子的价电子排布式为_______。 ②Ⅰ中GaN反应生成[Ga(OH)4]-的离子方程式为_______。 ③Ⅰ使用装置如图(加热及夹持装置省略)，吸收液可用_______。(填标号) a．水    b．浓盐酸    c．稀硫酸    d．四氯化碳 (2)①Ⅱ需用到的玻璃仪器有烧杯、_______和_______。 ②“沉淀1”含金属元素_______。(填元素符号) (3)①Ⅲ加硫酸调节溶液pH的目的是_______。 ②按下列操作顺序测定溶液pH，不规范的是_______。(填标号) a．用镊子夹取湿润的pH试纸 b．将pH试纸置于干燥清净的玻璃片上 c．用滴管吸取少量待测液，滴在pH试纸中央 d．观察试纸颜色变化，并与标准比色卡比较 (4)Ga2O3纯度测定：称取Ga2O3样品wg，经处理配制成VmL溶液，从中移取V0mL于锥形瓶中，一定条件下，加入V1mLc1mol/LNa2H2Y溶液(此时镓以[GaY]-存在)，再加入PAN作指示剂，用c2mol/L CuSO4标准溶液滴定过量的Na2H2Y，滴定终点为紫红色。 该过程涉及反应：Cu2++H2Y2-=[CuY]2-+2H+ ①终点时消耗CuSO4溶液V2mL，则Ga2O3纯度为_______。(列出计算式) ②滴定时会导致所测Ga2O3纯度偏小的情况是_______。(填标号) a．未使用标准溶液润洗滴定管    b．称重后样品吸收了空气中水汽 c．终点时滴定管尖嘴内有气泡    d．终点读数时仰视滴定管刻度线 第二部分 以【精讲】建体系 【考点1】锡及其化合物 1．锡在周期表的位置及常见化合价 元素 电子排布式 位置 常见化合价 50Sn [Kr]4d105s25p2 第五周期第ⅣA族 ＋2、＋4 2．锡(Sn) (1)与稀盐酸缓慢作用，与浓盐酸在加热条件下反应加快：Sn＋2HCl(浓)SnCl2＋H2↑ (2)与氢氧化钠反应生成亚锡酸钠和氢气：Sn＋2NaOH===Na2SnO2＋H2↑ 2、氢氧化锡[Sn(OH)2]：两性氢氧化物。 (1)与酸反应：Sn(OH)2＋2HCl===SnCl2＋2H2O (2)与碱反应：Sn(OH)2＋2NaOH===Na2SnO2＋2H2O 3、SnCl2、SnCl4：均可水解。 (1)Sn2+水解：SnCl2＋H2OSn(OH)Cl↓(白色)＋HCl (2)Sn4+水解：SnCl4＋4H2OSn(OH)4↓＋4HCl (3)Sn2+在空气中被氧气氧化：2Sn2+＋O2＋4H+===2Sn4+＋2H2O 【例题1】锡在周期表中位于第五周期，第IVA族，锡的卤化物熔点数据如下，下列说法正确的是 物质 熔点/ 442 -34 29 149 A．常温（25°C）下，只有不是固体 B．中分子间作用力依次减小 C．中存在键 D．第一电离能： 【例题2】四氯化锡可用作媒染剂，利用如图所示装置制备四氯化锡。 有关信息如下表： 化学式 熔点/℃ 246 沸点/℃ 652 144 其他性质 无色晶体，易被氧化 无色液体，易与水反应 回答下列问题： (1)仪器A的名称为_________，盛装浓盐酸的仪器相对于使用分液漏斗的优点是_________________________，甲装置中反应的离子方程式为_________。 (2)按图连接装置，_________后，缓慢滴入浓盐酸，待观察到_________（填现象）后，加热丁装置，锡熔化后适当增大氯气流量，继续加热，此时继续加热丁装置的目的是①促进氯气与锡反应；②_________。 (3)如果缺少乙装置，可能发生的副反应的化学方程式为_________。 (4)己装置的作用是_________________________。 (5)某同学认为丁装置中的反应可能产生杂质，下列试剂中可用于检测是否产生的有_________。 A．溶液    B．溶液    C．溴水 (6)取w g所得（假设杂质仅为）溶于水，将所得溶液置于锥形瓶中，加入溶液V mL时，溶液中恰好反应完全，则所得的纯度为_________×100%（列出计算式即可）。 【考点2】铅及其化合物 1．铅在周期表的位置及常见化合价 元素 电子排布式 位置 常见化合价 82Pb [Xe]4f145d106s26p2 第六周期第ⅣA族 ＋2、＋4 2、铅及其化合物 (1)铅(Pb)： ①常温时Pb在空气中稳定存在，但表面易形成PbO和Pb2(OH)2CO3的保护膜。 2Pb＋O2＋CO2===Pb2(OH)2CO3 ②O2存在时，Pb可与醋酸反应：2Pb+O2+4CH3COOH===2(CH3COO)2Pb+2H2O。 ③加热条件下与浓盐酸反应：Pb+4HCl(浓)H2[PbCl4]+H2↑。 (2)PbO、PbO2： ①均为两性氧化物： PbO+2HCl===PbCl2+H2O， PbO+2NaOH+H2O===Na2[Pb(OH)4]； ②PbO2具有氧化性：PbO2+H2O2+2H+===Pb2++O2↑+2H2O PbO2＋4HClPbCl2＋Cl2↑＋2H2O (3)Pb3O4：红色，可看作2PbO·PbO2。 ①高温下分解：2Pb3O46PbO+O2↑； ②不溶于水，溶于热碱溶液，溶于酸时表现出氧化性，即 Pb3O4+8HCl===4H2O+3PbCl2+Cl2↑。 (4)PbS：方铅矿，3PbS+5O22PbO+PbSO4+2SO2。 (5)PbSO4：难溶盐，在工艺流程中常将Pb杂质转化为PbO，然后用硫酸酸化转化为PbSO4而除去。 (6)(CH3COO)2Pb：实验室中用醋酸铅试纸检验H2S。 H2S+(CH3COO)2Pb===PbS↓(黑色)+2CH3COOH 【例题1】以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和为原料，可以制备高纯PbO，从而实现铅的再生利用。在此过程中涉及如下两个反应： ① ② 下列说法中错误的是 A．上述过程中，是催化剂 B．Pb与反应生成的化学方程式为： C．向酸化的溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量，溶液变红 D．铅酸蓄电池放电时，电池两电极的质量均减小 【例题2】废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过如图流程实现铅的回收： 一些难溶电解质的溶度积常数如下表： 难溶电解质 PbSO4 PbCO3 BaSO4 BaCO3 Ksp/(mol2·L-2) 2.5×10-8 7.4×10-14 1.1×10-10 2.6×10-9 一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀的pH如下表： 金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Pb(OH)2 开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 7.2 完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.6 9.1 回答下列问题： (1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为　　　　　　　。 (2)在“脱硫”中，加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化，原因是　　　　。 (3)在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc)，还要加入H2O2。 (ⅰ)能被H2O2氧化的离子是　　　　　　； (ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2，其化学方程式为　　　　； (ⅲ)H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2，H2O2的作用是　　　　。 (4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是　　　　　　　　　　　。 (5)“沉铅”的滤液中，金属离子有　　　　　　　。 【考点3】镓及其化合物 1．镓在周期表的位置及常见化合价 元素 电子排布式 位置 常见化合价 31Ga [Ar]3d104s24p1 第四周期第ⅢA族 ＋3 2．镓的单质 (1)镓的物理性质：镓是银白色软金属，熔点为29.7646℃，在人的手掌中就能熔化，而其沸点为2229℃，熔点和沸点之差在所有金属中是最大的。基于这一特点，镓被用来制造测量高温的温度计。 (2)镓的化学性质 ①镓与非氧化性酸反应：2Ga＋3H2SO4(稀)===Ga2(SO4)3＋3H2↑ ②镓与氧化性酸反应，Ga被氧化到＋3价：Ga＋6HNO3(浓)===Ga(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O ③Ga与铝类似，具有两性，金属性弱于铝，既可以与酸反应，也可以与碱反应。 2Ga+6HCl2GaCl3+3H2↑ 2Ga＋2NaOH＋6H2O===2Na[Ga(OH)4]＋3H2↑ ④常温下，镓表面存在氧化层，导致其化学性质不活泼。 3．镓的氧化物和氢氧化物 Al2O3和Al(OH)3属于典型的两性化合物，而Ga2O3和Ga(OH)3为两性偏酸性。Ga(OH)3可溶于NH3·H2O，而Al(OH)3不溶于NH3·H2O。 Ga(OH)3＋3OH－===[Ga(OH)6]3－ 【例题1】镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示： 下列判断不合理的是 A.Al、Ga均位于第ⅢA族 B.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3 C.Ga(OH)3可与NaOH溶液反应生成Na[Ga(OH)4] D.酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3 【例题2】镓是信息通讯、新能源等领域的重要材料。以含镓硫酸浸出液(含、、、、和)制备的工艺流程如下： 已知： ①“萃取”中主要发生的反应为，和能发生类似的反应 ②金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子 ③ ④含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物 回答下列问题： (1)基态原子的价层电子排布式为__________。 (2)“滤渣1”的成分为，“净化除铁”中搅拌的目的是_____________；要保证沉淀完全(离子浓度小于)，则加入NaOH溶液调节pH不低于__________。 (3)的结构如图所示，1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有__________，该物质中存在的微粒间作用力有__________(填标号)。 a．氢键    b．离子键    c．金属键    d．范德华力 (4)“试剂X”最好选用__________。 (5)“滤渣2”的主要成分的化学式为__________。 (6)“水解”的离子方程式为__________。 【考点4】铟及其化合物 1．铟在周期表的位置及常见化合价 元素 电子排布式 位置 常见化合价 49In [Kr]4d105s25p1 第五周期第ⅢA族 ＋1、＋3 2．铟的化学性质 ①铟能与非氧化性酸反应：2In＋3H2SO4(稀)===In2(SO4)3＋3H2↑ ②铟能与氧化性酸反应，In被氧化到＋3价。 In＋6HNO3(浓)===In(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O ③常温下，铟表面存在氧化层，导致其化学性质不活泼。 3．铟的氧化物和氢氧化物 (1)In(OH)3微热时脱水，生成氧化物：2In(OH)3In2O3＋3H2O (2)In2O3和In(OH)3几乎无两性表现，In2O3溶于酸，但不溶于碱。 【例题1】1991年我国科学家张青莲测得的铟(49In)元素的精确相对原子质量被采用为国际标准数据。下列说法错误的是 A．In是第五周期第ⅢA族元素 B．In的同位素原子具有相同的电子数 C．核素的中子数为113 D．In的金属性比上一周期同族元素强 【例题2】铟是现代工业，国防和尖端科技领域不可缺少的材料，如制作ITO靶材，太阳能薄膜电池等。一种以富铟闪锌矿(主要成分为，含有和少量、杂质)为原料制备金属铟的流程如图所示： 已知：①In的原子序数为49； ②会降低的萃取率； ③活泼性强弱为。 回答下列问题： (1)根据价层电子排布判断，In属于元素周期表______区元素。 (2)“焙烧”时，中各元素均转化为相应氧化物，该反应的化学方程式为______。 (3)滤渣中主要含有__________。 (4)“还原”时，加入铁粉的目的是______________________。 (5)“萃取”时，发生反应。若其平衡常数为1000，，有机相与水相的体积之比为3：2，则达到平衡时萃取率()为______。(萃取率等于溶质在有机相中的总量占溶质在两相中的总量的百分比) (6)“反萃取”时，采用高浓度盐酸的原因是_________________。 (7)粗铟提纯的方法是_______________。 第三部分 以【模练】促落实 1．在严寒气候下，锡(Sn)易产生“锡疫”。原因是白锡在低于13.2℃开始转变为灰锡[Sn(白)(灰)]，体积增大约20%，便崩碎成粉末。下列有关叙述正确的是 A．的中子数为50 B．白锡与灰锡互为同素异形体 C．白锡与灰锡互为同位素 D．白锡转变为灰锡的过程是物理变化 2．港珠澳大桥6.7公里长的沉管隧道里，藏着2万多个银色铝锌铟合金金属块保护主体钢结构，极大地延缓了钢结构的腐蚀。下列有关说法错误的是 A．铝锌铟合金的硬度大于纯铝 B．该法为外加电流法 C．腐蚀时，铝发生反应 D．铝锌铟合金金属块需定期更换 3．一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下，下列说法错误的是 已知：①乙二胺(，简写为)为一种二元弱碱。 ②“胺浸”后，转化为配合离子，“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅。 A．“加压氧化”阶段，每消耗1 mol ，可浸出2 mol 。 B．“高温还原”部分裂解生成炭附着在固体表面，碱式碳酸铅的转化率降低 C．“沉铅”对应的离子反应方程式是 D．生产中将“再生”物质返回“胺浸”工序循环利用 4．稀有金属镓（）因在芯片、光纤、新能源电池等行业中的重要作用，被称为“半导体工业的新粮食”。下列说法正确的是 A．Ga的最高价氧化物的化学式为GaO B．Ga位于元素周期表第三周期第ⅢA族 C．铊位于第六周期第ⅢA族，与Ga的化学性质相似，可与NaOH溶液反应 D．镓的一种放射性同位素可对肿瘤细胞进行显像，的中子数为36 5．氮化镓()作为第三代半导体材料，光电性能优异，广泛应用于5.5G技术。某工厂综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓，等]制备的工艺流程如下图所示： 已知：①镓位于第四周期且与铝在同一主族，金属活动性介于锌和铁之间； ②本工艺条件下，浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀(常温下)的如下表： 金属离子 开始沉淀pH 8.0 1.7 3.0 沉淀完全()的 9.6 3.2 4.9 回答下列问题： (1)基态原子的价层电子轨道表示式为__________________。 (2)若将含锌矿在实验室中进行“焙烧”，则应将含锌矿石放置于__________(写仪器名称)中进行。 (3)“浸取”工序得到的浸渣成分为__________。 (4)“还原”工序中发生的离子方程式为__________________________________，取出还原后的少量溶液置于试管中，滴加__________溶液，溶液没有变__________，说明可以不用继续加入铁粉。 (5)“调节”工序中，为了使完全沉淀且沉淀不含其他杂质，调节的范围为______。 (6)“高温合成”所发生的化学方程式为___________________。 6．碘化锡（SnI2）是一种有机合成的催化剂，以锡精矿（主要含SnO2，还含少量Fe、Pb、Sb、S、As等杂质元素）为原料制备高纯SnI2的工艺流程如下： 已知： ①焙烧时，As转化为As2O3气体； ②SnO2性质稳定，难溶于酸； ③常温下，。 回答下列问题： (1)Sn的原子序数为50，其基态原子的价层电子排布式为_________________。 (2)将“焙烧”时产生的气体通入品红溶液和溴水中，溶液均褪色，该气体中含有As2O3、__________（填化学式）。 (3)“酸浸”时PbO生成[PbCl4]2-，该反应的离子方程式为________________，工业生产中常添加NaCl粉末，其目的是_____________________________________________________。 (4)“还原”工序中生成两种含碳气体，且二者的平均相对分子质量为32，写出该工序中SnO2发生反应的化学方程式：________________。 (5)常温下“电解”时，以0.1mol·L-1 SnSO4溶液为电解液，粗锡与电源的__________（填“正”或“负”）极相连，为保证电解正常进行，电解液中的c(H+)应__________mol·L-1. (6)SnI2粗产品中含少量I2.已知：常压下，I2在45~77℃时明显升华，易溶于有机溶剂。SnI2的熔点约为、沸点约为，在冷的有机溶剂中溶解度小、热的有机溶剂中溶解度较大。实验室提纯SnI2粗产品最适宜的方法是__________（填标号）。 A．萃取、分液 B．结晶、过滤 C．升华 D．蒸馏 7．铅蓄电池使用量的急速增加导致铅污染日益严重，工业上利用废铅蓄电池的铅膏（主要成分为、、PbO和Pb，还有少量铁、铝的氧化物）制备PbO的流程如下： 已知：，，，，。 (1)将铅膏“研磨过筛”的目的为______________________________。 (2)“脱硫”过程中涉及含Pb沉淀转化的离子方程式为________________________，反应后的数值为__________。 (3)“酸浸”时，能使转化为，也促进了金属Pb在中转化为，则在酸浸步骤中的作用是______________________________，写出与反应的化学方程式______________________________。 (4)常温下，溶液中各形态含铅粒子的浓度分数与溶液pH变化的关系如下图所示： 请回答： ①的平衡常数为__________。 ②往含的溶液中逐滴滴加NaOH，pH由13增大到14的过程中发生的离子方程式为___________。 ③“除杂”时，为了使、沉淀完全（离子浓度低于），结合上图与已知的信息，需调节溶液pH的理论范围为__________。 8．铟(In)是工业上有着广泛应用的稀散金属之一，工业上以一种铅冶炼烟灰(主要成分为ZnO、PbO、PbSO4、InO、In2S3以及硅的氧化物等)提取碳酸铅和粗铟的工艺流程如图： 已知： ⅰ．常温下，，； ⅱ．代表萃取剂，萃取时发生的反应为。 回答下列问题： (1)在实验室进行“操作X”时，必需的玻璃仪器有烧杯、________、________。 (2)“热熔”时，能够提高速率的措施有________(写二条)，与浓硫酸发生反应的化学方程式为________(反应过程中In元素的化合价不变)。 (3)“转沉”时，反应能够发生的理由为________________________________(结合计算说明，视为完全转化)。 (4)“萃取”时形成配合物的结构式如图所示(R代表烃基)。铟易进入有机相的原因有________(填字母)。 A．铟与O形成配位键    B．配位时被氧化    C．烃基具有疏水性 (5)加入盐酸能够进行“反萃取”的原因是________________________________(结合平衡移动原理解释)。 (6)“还原”时发生反应的基本类型是________。 第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $