資源簡介

(共97張PPT)
2024新高考化學二輪重點專題復習
專題十九-適度拓展：重要的過渡元素及其化合物
1
2
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考點考向
知識重構
重溫經典
Prt
目 錄
4
模型構建
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教學策略
1
2
3
考點考向
知識重構
重溫經典
目 錄
4
模型構建
5
教學策略
年份 卷區與核心元素 考點
2023 全國甲卷——Ti、Co 試劑作用和選擇、工序的選擇及原理分析、方程式書寫（2個）、氧化還原反應計算
全國乙卷——Mn 方程式書寫（3個）、實驗操作、Ksp相關計算、物質成分（2次）、試劑的選擇
新課標理綜化學——Cr、V 物質成分（3次）、原理分析、物質性質（兩性）、方程式書寫
北京卷——Ag、Mn 物質成分、試劑的作用、方程式配平或書寫（2個）、原理分析、工藝的評價
廣東卷——Ni、Co 方程式書寫（2個）、離子平衡常數的計算、晶體結構與性質、物質的量比例計算、循環利用、實驗操作
福建卷——Co、Cu 實驗操作、方程式書寫（2個）、物質成分（2次）、實驗條件的選擇、離子平衡常數的計算、核外電子排布式、晶胞結構
湖南卷——Ga 晶體類型、電解的應用、電極反應式書寫、方程式書寫、物質成分、工序替換、鍵角比較及原因分析
湖北卷——Co 周期表位置、方程式書寫（2個）、實驗操作、Ksp的計算、原理分析
遼寧卷——Co、Ni 實驗操作、化學鍵數、方程式書寫（2個）、物質成分、原理分析、Ksp的計算
河北卷——Cu 物質成分（2次）、方程式書寫或配平（4個）、實驗操作（2次）
年份 卷區與核心元素 考點
2022 全國甲卷——Zn 方程式書寫（2個）、實驗操作、試劑選擇、物質成分分析、試劑的作用、副產物
全國乙卷——Pb 方程式書寫（2個）、試劑的作用（2次）、原理分析、氧化還原反應的基本概念、物質成分分析（2次）
廣東卷——稀土元素RE 氧化還原反應的基本概念、pH范圍、方程式書寫、Ksp的相關計算、原理分析、操作的選擇、循環利用的物質、轉移電子數、電極反應
湖南卷——Ti 反應自發性、方程式書寫、原理分析、工序的作用（順序替換）、金屬冶煉
遼寧卷——Bi 實驗操作、方程式的書寫（2個）、試劑的作用（2次）、物質的成分、計算質量分數
河北卷——Fe 物質成分（2次）、操作名稱及作用、方程式書寫（2個）、化合價、試劑的選擇、循環利用
2021 全國乙卷——Ti 方程式書寫、離子先后沉淀順序、離子濃度計算、試劑選擇、物質成分分析、循環利用
廣東卷——Mo、Ba 化合價、物質成分分析（3次）、方程式、離子平衡常數的應用、氧化還原反應的計算
湖南卷——Ce 核素符號、實驗操作、物質成分分析、試劑的作用、方程式的書寫（2個）、離子平衡常數的計算
河北卷——Cr 氧化還原反應的基本概念、工序分析、物質成分、方程式書寫（2個）、試劑的選擇（替代）、循環使用、pH的計算
山東卷——Cr 操作的目的（3次）、pH范圍、物質成分的分析、循環利用、電化學基礎
遼寧卷——Cr 周期表位置、方程式書寫（2個）、圖像分析反應條件及物質組成、Ksp相關計算、pH范圍、試劑的作用
年份 卷區與核心元素 考點
2020 全國I卷—V 操作的作用分析、方程式的書寫、氧化還原反應基本概念、物質成分的分析、原理分析（沉淀平衡）
全國卷III——Ni 試劑的作用或替代、方程式書寫、物質成分分析、工序的作用分析（工序替換）、Ksp的相關計算、調pH范圍、循環利用的意義
山東卷—Mn 操作的目的、方程式書寫、原理分析、循環使用、試劑的選擇、Ksp的相關計算
2019 全國I卷—B、Mg 方程式書寫、濾渣成分、物質檢驗、物質分類、工藝操作的目的、循環使用、實驗操作
全國II卷——Zn、Ba 焰色、方程式書寫、物質成分分析、滴定計算
全國III卷—Mn 濾渣成分、方程式書寫、試劑作用、調pH的范圍、原理分析、化合價計算
設問角度 頻率
1.加快浸出速率的操作及分析 高頻
2.實驗條件的選擇 中頻
3. 浸出或除雜過程中涉及到的化學(離子)方程式的書寫 高頻
4.陌生物質類別判斷、電子式的書寫 低頻
5.陌生物中元素化合價或化學鍵數判斷 低頻
6.分離、提純操作及儀器 高頻
7. 物質成分判斷 高頻
8. 分析流程中某一操作目的 高頻
9. 轉化率的分析判斷 低頻
10.Ksp除雜或判斷沉淀是否生成中的應用 高頻
11. 含量測定或熱重線、分析化學式 中頻
12.工序互換或改變的分析 高頻
物質結構與性質 趨勢
1
2
3
考點考向
知識重構
重溫經典
Prt
目 錄
4
模型構建
5
教學策略
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
ⅣB Sc 鈧 3d24s1
陌生反應
Sc——鈧
1. 金屬Sc非常活潑，室溫下易與氧、鹵素、二氧化碳及水作用，在加熱條件下與 氮、磷、砷等作用；Sc與所有的無機酸都起反應,在濃堿中緩慢溶解。
2. 鈧的化學性質與鋁相似，在水溶液中以Sc(Ⅲ)存在；Sc2O3是弱堿性氧化物，水合物為Sc2O3·nH2O。ScF3 (AlF3)不溶于水，可形成[ScF6]3－；ScCl3易溶于水易潮解。
Sc2O3＋6HNO3===2Sc(NO3)3＋3H2O
2Sc3+＋6OH－===Sc2O3 ·3H2O↓
2Sc(OH)3===Sc2O3＋3H2O
Sc(OH)3＋3OH－===Sc(OH)6
2Sc3+＋3H2C2O4===Sc2(C2O4)3↓＋6H+
Sc2(C2O4)3＋3O2===Sc2O3＋12CO2
3－
ⅣB Sc 鈧 3d24s1
一、存在形式與用途
Sc——鈧
低品位伴生礦及二次資源是回收鈧資源的主要來源，主要包括鈦鐵礦及釩鈦磁鐵礦酸法制鈦白的廢酸、鋁土礦高壓浸出后的赤泥、鋯英石提鋯的結晶母液、鈮鉭-稀土尾礦、鎢礦堿法提鎢后的廢渣、鈾釷礦、粉煤灰等。
二、 潛在的工藝流程考查情境
鈧屬于伴生元素，在考查工藝時，可能與其他的流程交叉，其元素性質并不復雜，主要考查其如何從其它元素中分離出來，比如萃取或反萃取、離子交換等方法。
四氯化鈦的氯化煙塵含少量鈧（ScCl3）→水浸→50%TBP － 20% 仲辛醇 － 煤油萃取→鹽酸洗滌除雜→水反萃取→反萃取液加入NaOH→Sc(OH)3→鹽酸溶解，加入草酸→Sc2(C2O4)3→煅燒→Sc2O3。
99% 純度的氧化鈧還可用鹽酸溶解 － 草酸沉淀或者酒石酸銨沉淀 － 草酸沉淀法處理進一步提純。
從含鈦廢料中提鈧
鈦的穩定氧化態是4，其次+3，+2氧化態較少見。鈦重要的礦石有金紅石(TiO2)、鈦鐵礦(FeTiO3)，以及釩鈦鐵礦等。產地比如四川攀枝花。
結構性鈦（合金）材料，廣泛用于航空航天、海洋、化工及高檔民用等領域，后者作為功能性鈦白粉顏料，廣泛用于涂料、造紙、塑料及電子等領域。
ⅣB Ti 鈦 3d24s2
一、存在形式與用途
鈦合金還有記憶功能（ Ti－Ni合金）、超導功能 （Nb－Ti合金）和儲氫功能（Ti－Mn、Ti－Fe等）。儲氫電池？
鈦能與骨骼肌肉生長在一起，稱為“生物金屬”。
Ti——鈦
高考直通車
二、 潛在的工藝流程考查情境
Ti——鈦
原料：所有鈦產品的最初原料都是含鈦礦物，通常為鈦鐵礦。還有比較昂貴的金紅石礦TiO2。也可能是礦渣、生產殘渣等。
鈦白（TiO2）產品工藝：
硫酸法：某種鈦鐵礦——FeTiO3、Fe2O3、SiO2、MgO
鈦鐵礦
濃H2SO4
Fe3+ Fe2+
TiO2+ SO42－
Fe
Fe2+ TiO2+
SO42－
冷卻
FeSO4·7H2O↓
TiO2+SO42－
H2O
H2TiO3↓
煅燒
TiO2
潛在陌生反應考查：
FeTiO3+2H2SO4===TiOSO4+FeSO4+2H2O
TiOSO4+2H2O===H2TiO3↓+H2SO4
H2TiO3===H2O+TiO2
△
副產物
鈦白（TiO2）產品工藝：
氯化法：
①用高品位鈦鐵礦或天然金紅石、人造富鈦料，采用氯化工藝生產粗TiCl4；粗TiCl4經過提純制取精TiCl4。②精TiCl4氣相氧化制取符合顏料性能的金紅石型TiO2粒子。③后處理
高考直通車
Ti——鈦
潛在陌生反應考查：
2FeTiO3(s)+7Cl2(g)+6C(s)=====2TiCl4(l)+ 2FeCl3(s)+ 6CO(g)
1173K
TiCl4+O2 →TiO2+2Cl2
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=====TiCl4(l)+2CO(g)
1173K
熱力學分析考查
不加碳，可行否 TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l)+O2
不加C：△H=141 kJ·mol －1 △S=－39.191 J·K－1·mol－1，在標準態下的任何溫度反應都不能自發進行。
加入C： △H=－72.1 kJ·mol －1 △S=220 J·K－1·mol－1，任何溫度均自發，實際溫度1173~1273K。
(2)直接用C還原可行否？ TiO2+2C===Ti(s)+2CO(g)
熱力學是可行的，但溫度高：Ti + C===TiC
原理題考查，浙江1月已考。
負極材料Li4Ti5O12產品工藝：【2017·全國卷Ⅰ·27】
陌生反應考查：
FeTiO3+4H++4Cl ===Fe2++TiOCl4 +2H2O
2
(NH4)2Ti5O15
CO2＋O2
以某核心反應進行實驗
實驗室模擬工藝
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=====TiCl4(l)+2CO(g)
1173K
防水、防空氣
Ti——鈦
鈦單質產品工藝：
氯化法：
①用高品位鈦鐵礦或天然金紅石、人造富鈦料，采用氯化工藝生產粗TiCl4；粗TiCl4經過蒸餾提純制取精TiCl4。②精TiCl4在Ar保護下與Mg共熱得到鈦。③后處理（分離出鎂、氯化鎂。
潛在陌生反應考查：
TiCl4+ 2Mg=======Ti+2MgCl2
1220~1420K
問題分析考查：
(1)為什么在Mg還原時要在Ar氣氛中？
如果在空氣中，高溫Ti、Mg均與空氣中O2、N2作用
(2)Ti與Mg如何分離？
(3)工業上從鈦鐵礦制備TiCl4中，含有FeCl3、SiCl4、AlCl3、VOCl3、VOCl2副產物，如何分離？
真空蒸餾利用沸點差別或加入稀鹽酸Mg溶解
TiCl4 FeCl3 SiCl4 AlCl3 VOCl3 VOCl2
沸點/K 409 583 329 453 400 423
用分餾方法分離
但TiCl4與VOCl3接近，分餾困難，還原為四價易于分離：2VOCl3 + Cu===2VOCl2 + CuCl2
H2SO4-HCl溶解試樣
放入Al片 TiO2+ +Al + 6H+===3Ti3+ +Al3+ + 3H2O
(2) 標準的FeCl3滴定（NH4SCN做指示劑） Ti3++Fe3++H2O===TiO2++Fe2++2H+
鈦含量的測定
Ti——鈦
定量實驗題
滴定終點 純度計算
1、單質 鈦的表面存在致密極細致的氧化物膜。常溫，鈦不與水、空氣、稀酸反應。鈦能溶解于熱濃鹽酸或熱硫酸，可溶于氫氟酸。
三、產品的性質
2Ti+ 6HCl(濃)===2TiCl3+3H2↑
2Ti+ 3H2SO4 (濃)===Ti2(SO4)3+3H2↑
TiO2+6HF===H2[TiF6]+ 2H2O
Ti——鈦
2、TiO2 白色粉末，不溶于水，也不溶于稀酸。但溶于氫氟酸、熱濃硫酸。也用作催化劑。具有兩性(以堿性為主)。
TiO2+ 2H2SO4===Ti(SO4)2+2H2O
TiO2+ H2SO4===TiOSO4+H2O
TiO2+ BaCO3===BaTiO3+CO2↑ 偏鈦酸鋇（具有顯著的“壓電性能”，用于超聲波發生裝置中）
3、TiCl4 常溫下無色液體，在水中或潮濕空氣中都易水解。遇空氣白煙。可用做煙霧彈
TiCl4+ 3H2O===H2TiO3↓+4HCl
TiCl4＋ROH＋NH3===Ti(OR)4＋4NH4Cl
Ti(OR)4為液體或易升華的固體，涂抹在“材料”的表面遇空氣產生薄、透明的TiO2層，可防水、隔熱。
有時候寫作TiO2·xH2O
TiCl4 是制備鈦的其它化合物的原料。
由TiCl4可獲得仿金鍍層TiN：2TiCl4 + N2===2TiN + 4Cl2
它屬于簡單四方晶系（a = b≠c，α=β=γ= 90℃）。氧原子呈畸變的六方密堆積，鈦原子占據一半的八面體空隙，而氧原子周圍有3個近于正三角形配位的鈦原子，所以鈦和氧的配位數分別為6和3。
1、自然界中TiO2有三種晶型，金紅石型、銳鈦礦型和板鈦礦型，其中最重要的是金紅石型。
Ti——鈦
四、物質結構考查方向
2、溶液中難以析出Ti(SO4)2，往往析出TiOSO4·H2O。
因為Ti4＋離子的電荷半徑比值大，容易與水反應，水解得到TiO2＋。
3、 TiX4 TiF4、TiCl4、TiBr4、TiI4沸點不高，且逐漸增大。說明屬于分子晶體，共價鍵型分子。
在Ti(Ⅳ）鹽的酸性溶液中加入H2O2則生成較穩定的橙色配合物[TiO(H2O2)]2+:
　　　　 TiO2+ + H2O2===[TiO(H2O2)]2+ 可利用此反應鑒別鈦。
TiCl4還原可得到TiCl3，如
2TiCl4 + H2===2TiCl3 + 2HCl 2TiCl4 + Zn===2TiCl3 + ZnCl2
Ti 與鹽酸反應也得到TiCl3：
2Ti+ 6HCl===2TiCl3 + 3H2 [Ti(H2O)6]Cl3 紫色
配合物——考查物質結構
配合物結構 配位鍵數 非金屬元素的電負性比較 價電子排布
一、存在形式與用途
VB
V 釩 3d34s2
釩鋼——堅硬，韌性好，抗腐蝕性好
二、 潛在的工藝流程考查情境
1、V2O5的生產工藝
原料：一類是釩鈦磁鐵礦； 二類是含釩的碳質頁巖(俗稱石煤、煤矸石)
鈦常以＋3、＋5存在礦石中。釩除了存在一些釩礦石外，是伴生元素，還存在于釩太磁鐵礦，鈦磁鐵礦，某些粗磷酸鹽、富鐵鋁土礦，某些地區的瀝青、煤、石油，釩云母和釩鉛礦[Pb5(VO4)3Cl]（釩顯＋5價）、釩酸鉀鈾礦。在自然界分布很分散。
我國四川攀枝花蘊含極豐富的釩鈦磁鐵礦（V顯＋3價）。
水溶液中不存在 V5+，+5 價釩主要以釩氧基（VO2、VO3+）或含氧酸根（VO3、VO4）等形式存在。＋4價釩在水溶液中以VO2＋存在。
－
3－
+
V——釩
V——釩
1、V2O5的生產工藝 V2O5具有兩性。
原料：一類是釩鈦磁鐵礦； 二類是含釩的碳質頁巖(俗稱石煤、煤矸石)
鈉化焙燒提釩法
潛在陌生反應考查：
空氣中焙燒：2V2O5+4NaCl+O2====4NaVO3+2Cl2
焙燒
2NaVO3+H2SO4 ＝Na2SO4+(1－x)H2O+V2O5·xH2O↓
工藝評價：產生大量廢氣HCl、Cl2
V2O5·xH2O＋6NaOH===2Na3VO4＋(3+x)H2O
△
2NH4VO3===V2O5＋2NH3↑＋H2O
此外：VOCl3水解可得到五氧化二釩。
或V2O5＋Na2CO3===NaVO3＋CO2↑
V——釩
2.NH4VO3的工藝
相關于V2O5制備的前半段工藝
2020全國卷I26
低價釩被氧化成＋5
V2O5+6HCl===2VOCl2+Cl2+H2O
2V2O5＋N2H4·2HCl＋6HCl===4VOCl2＋N2↑＋6H2O
V——釩
2Na3VO4＋12HCl＋Zn==2VOCl2(藍色)＋ZnCl2＋6NaCl＋6H2O
Na3VO4＋8HCl＋Zn==VCl3(綠色)＋ZnCl2＋3NaCl＋4H2O
2Na3VO4＋16HCl＋3Zn==2VCl2(紫色)＋3ZnCl2＋6NaCl＋8H2O
3、潛在陌生反應考查：V的存在形式多樣，性質豐富。尤其是氧化還原反應。
VO2+＋Fe2+＋2H+===VO2+＋Fe3+＋H2O
2VO2+＋H2C2O4＋2H+===2VO2+＋2CO2↑＋2H2O
Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2＞S
Cl－＜Br－＜Fe2＋＜I－＜SO32－＜S2－
釩的測定可用硫酸
亞鐵或草酸銨滴定
實驗題 滴定
釩在常溫下均不與空氣、水、非氧化性酸和堿等反應。Ｖ可溶于氧化性酸、王水和氫氟酸，高溫下均與熔堿反應。
2V + 6HF = 2VF3 + 3H2 V+6HNO3=VO(NO3)2+3H2O+4NO2
[產物還可有: VO2 ]
＋4釩可被氧化，＋2，＋3均易被氧化
V2O5＋H2SO4===(VO2)2SO4＋H2O（VO2＋＋H2O）
1、存在羰基化合物V(CO6)。考查配位原子是C。易升華，屬于分子晶體。
V——釩
三、物質結構考查方向
2、二茂釩。求配位鍵數
3、多釩酸根
考查其結構及其化學式的書寫等。
部分釩的酸根之間可能存在氫鍵。
4、釩氧化物
釩的氧化物種類繁多，可用于考查晶體結構。求解密度、化學式。
一、存在形式與用途
ⅥB
鉻 Cr 3d54s1
鉻在自然界存在于FeO·Cr2O3或FeCrO4鉻鐵礦
Cr——鉻
Cr(Ⅱ)：Cr2+
Cr(Ⅲ)：Cr3+（酸性介質）
CrO2 、[Cr(OH)4－] （堿性介質）
Cr(Ⅵ)：Cr2O7 （酸性介質）
CrO4 （堿性介質）
－
2－
2－
二、 潛在的工藝流程考查情境
Cr——鉻
1、鉻單質的生產 鉻鋼
原料：鉻鐵礦
①、直接碳還原
②、制得Cr2O3，再還原
Fe(CrO2)2(s)
Na2CO3 (s)
1000 ℃ ~1300℃
①
Na2CrO4(s)
Fe2O3 (s)
H2O
浸取
Na2CrO4(aq)
②
H2SO4
Na2Cr2O7
③
C煅燒
Cr2O3
Al
④
Cr
潛在的陌生反應考查
FeCr2O4(鉻鐵礦)＋4C====Fe＋2Cr＋4CO
高溫
4FeCr2O4(鉻鐵礦)＋7O2＋8Na2CO3====Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2↑
高溫
鉻的提純：可考查平衡移動和溫度條件的選擇，形成碘化物蒸汽，再分解
二、 潛在的工藝流程考查情境
Cr——鉻
1、鉻酸鹽或重鉻酸鹽的生產及應用 鉻的其它幾乎所有的化工用品由鉻酸鹽或重鉻酸鹽為原料制得原料。
Fe(CrO2)2(s)
Na2CO3 (s)
1000 ℃ ~1300℃
①
Na2CrO4(s)
Fe2O3 (s)
H2O
浸取
Na2CrO4(aq)
②
H2SO4
Na2Cr2O7
③
KCl
K2Cr2O7
制鉻綠Cr2O3
(NH4)2Cr2O7=====Cr2O3＋N2↑＋4H2O
Na2Cr2O7＋S== Cr2O3＋Na2SO4
高溫
二、 潛在的工藝流程考查情境
Cr——鉻
②制硫酸鉻和鉻釩
用上述制得的Cr2O3溶于稀硫酸得到不同顏色的Cr2(SO4)3結晶水合物。硫酸鉻與硫酸鉀形成鉻釩K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O。
還可用SO2還原重鉻酸鉀溶液制得鉻釩。
K2Cr2O7+H2SO4 +3SO2===K2SO4 Cr2(SO4)3＋H2O
③Cr2O3的其它性質
Cr2O3（綠色）是溶解或熔融都困難的兩性氧化物。Cr2O3與強酸或強堿作用：
Cr2O3 + 3H2SO4===Cr2(SO4)3紫色 + 3H2O
Cr2O3 + 2NaOH + 3H2O===2NaCr(OH)4亮綠色
Cr——鉻
向鉻(Ⅲ)鹽溶液中加入堿，可得灰綠色膠狀水合氧化鉻(Cr2O3·xH2O)沉淀，習慣上以Cr(OH)3表示。氫氧化鉻難溶于水，具有兩性，易溶于酸形成藍紫色的[Cr(H2O)6]3+，也易溶于堿形成亮綠色的[Cr(OH)4)] (或為CrO2，亞鉻酸鹽）：
Cr(OH)3 + 3H+===Cr3+ + 3H2O
Cr(OH)3 + OH ===CrO2 + 2H2O
堿性環境CrO2 具有強還原性
2CrO2 +3H2O2+2OH ===2CrO4 +4H2O
酸性Cr3＋
可被過二硫酸根、高錳酸根在一定條件下氧化成重鉻酸根（酸性，鉻酸根會轉化）。
2Cr3＋+3S2O8 +7H2O===Cr2O7 +14H＋+SO4
10Cr3＋+6MnO4 +11H2O===5Cr2O7 +22H＋+6Mn2＋
2016全國卷I 27
Cr(OH)3類似Al(OH)3
－
－
2－
－
－
2－
2－
2－
2－
－
對接高考
2017全國卷Ⅲ27
Cr——鉻
2、含鉻廢水處理
①用FeSO4，Na2SO3，Na2S2O3，N2H4·2H2O（水合肼）或含SO2煙道廢氣等作為還原劑，將Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ)，再用石灰乳沉淀為Cr(OH)3除去。
②電解還原法用金屬鐵作陽極，Cr(Ⅵ)在陰極上被還原成Cr(Ⅲ)，陽極溶解下來的亞鐵離子(Fe－2e－→Fe2+)也可將Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ)，陰極產生的OH－可沉淀二者金屬陽離子。
③離子交換法 陰離子交換樹脂
2R4N+OH－+CrO4 (R4N)2CrO4+2OH－
NaOH溶液可作洗脫液。
2－
三氧化鉻俗名“鉻酐”，向K2Cr2O7的飽和溶液中加入過量濃硫酸，即可析出暗紅色的CrO3晶體。K2Cr2O7+H2SO4(濃)===2CrO3↓+K2SO4+H2O
CrO3有毒，對熱不穩定，加熱到197℃時分解放氧：4CrO3=2Cr2O3+3O2↑
在分解過程中，可形成中間產物二氧化鉻(CrO2，黑色)。CrO2有磁性，可用于制造高級錄音帶。
Cr——鉻
鉻酐遇水能形成鉻的兩種酸：H2CrO4和其二聚體H2Cr2O7。前者在水中的解離為
H2CrO4 H++HCrO4 K1＝4.1 (1)
HCrO4 H++CrO4 K2＝10－5.9＝1.3×10－6 (2)
后者是強酸，第一步幾乎完全解離，第二步解離常數
為0.85(或10－0.07)。鉻的兩種酸在水中又互為平衡，即
2HCrO4 Cr2O7 +H2O K3＝102.2＝1.58×102 (3)
(3)－2×(2)得 2CrO4 ＋2H＋ Cr2O7 ＋H2O K
則 K＝c(Cr2O7 ) /[c(CrO4 )]2[c(H+)]2＝1014
離子平衡題
－
2－
－
2－
－
2－
2－
2－
2－
向鉻酸鹽溶液中加入酸，溶液由黃色變為橙紅色，而向重鉻酸鹽溶液中加入堿，溶液由橙紅色變為黃色。這表明在鉻酸鹽或重鉻酸鹽溶液中存在如上平衡：
Cr——鉻
　2CrO4 + 2H+ Cr2O7 +H2O
　 (黃色) (橙紅色)
2－
2－
H+
OH－
向重鉻酸鹽溶液中加入Ba2+、Pb2+ 或Ag+時，生成相應的鉻酸鹽沉淀，使上述平衡向生成CrO4 的方向移動。
Cr2O7 + 2Ba2+ +H2O===2BaCrO4↓(檸檬黃)+ 2H+　　　　　　　　　　
Cr2O7 + 2Pb2+ +H2O===2PbCrO4 ↓(鉻黃)+ 2H+
Cr2O7 + 4Ag+ + H2O===2Ag2CrO4↓(磚紅) + 2H+　　　　　　　　　　　　　
上列第二個反應可用于鑒定CrO4 。 檸檬黃、鉻黃可作為顏料。鉻酸銀可用作硝酸銀滴定氯離子的指示劑（沉淀滴定）。
2－
2－
2－
2－
2－
重鉻酸鹽在酸性溶液中有強氧化性，本身被還原為Cr3+：
Cr2O7 + H2S + 8H+===2Cr3+ +3S↓+ 7H2O
Cr2O7 + 3SO3 + 8H+===2Cr3+＋3SO4 ＋4H2O
Cr2O7 +6Fe2+ + 14H+===2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O
在酸性溶液中， Cr2O7 還能與H2O2反應，形成過氧基配合物
Cr2O7 + 4H2O2 + 2H+ ===2CrO(O2)2 + 5H2O
乙醚中穩定（蘭色）
Cr——鉻
其它潛在的陌生反應考查
2
2
2
2
2
2
2
三、物質結構考查方向
1、鉻（III）的配位化合物
Cr(III)的配位數大部分是6，單核配位化合物的空間構型為八面體，Cr(III)能形成許多橋聯多核配位化合物。
[Cr(H2O)6]3+ 紫； [Cr(NH3)2(H2O)4]3+ 紫紅； [Cr(NH3)3(H2O)3]3+ 淺紅 ；[Cr(NH3)4(H2O)2]3+ 橙紅[Cr(NH3)5H2O]3+ 橙黃； [Cr(NH3)6]3+ 黃。
CrCl3·6H2O配合物的異構體有三種，[Cr(H2O)6]Cl3、[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O、[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O提出檢驗方案，內界和外界。
2、CrO2Cl2為四面體形的共價分子，深紅色液體。
3、CrO5的結構。
Cr——鉻
ⅦB 錳 Mn 3d54s2
錳最重要礦是軟錳礦MnO2，還有黑錳礦Mn3O4，菱錳礦MnCO3。近年來在深海發現大量的錳礦——錳結核。
一、存在形式與用途
二、 潛在的工藝流程考查情境
三、物質結構考查方向
①MnSO4工藝 電池
原料 工藝
菱錳礦MnCO3 除去雜質Fe2O3、FeO、CaO、MgO
軟錳礦MnO2或廢舊干電池回收 除雜、還原
MnO2、MnS[2019·全國卷Ⅲ·26] 除雜、還原
潛在的陌生反應：
MnO2顯氧化性：
Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2＞S
Cl－＜Br－＜Fe2＋＜I－＜SO32－＜S2－
MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O
Mn2＋→MnCO3→MnSO4
Mn2＋＋2HCO3===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O
－
Mn2＋＋NH3·H2O＋HCO3===MnCO3↓＋NH4＋H2O
＋
－
2FeS2＋15MnO2＋28H＋===2Fe3＋＋14H2O＋15Mn2＋＋4SO4
2－
MnO2＋SO2===MnSO4
MnCO3＋2NH4Cl===MnCl2＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O
Mn——錳
ⅦB
錳 Mn 3d54s2
Mn——錳
二、 潛在的工藝流程考查情境
三、物質結構考查方向
②MnCO3工藝 沉淀
原料 工藝
鋼鐵廠煙灰（Mn） 除去雜質Fe2O3、FeO、CaO、MgO、轉化
軟錳礦MnO2或廢舊干電池回收 除雜、還原
MnO2、MnS[2019·全國卷Ⅲ·26] 除雜、還原
菱錳礦MnCO3 除雜、轉化
潛在的陌生反應：
其它反應與硫酸錳工藝一致或相似。
MnCO3可能是MnSO4工藝前驅體
金屬Mn的性質：
Mn＋2H2O===H2↑+Mn(OH)2 Mn＋2H＋===Mn2＋＋H2↑
熔融
2Mn＋4KOH＋3O2===2K2MnO4＋2H2O
Mn2＋→MnCO3
MnO2不溶于稀硫酸，MnO溶。注意工藝“酸浸”
③電池材料
產品 工藝
錳酸鋰LiMn2O4 除去雜質Fe2O3、FeO、CaO、MgO
三元正極材料LiNi1-x-yCoxMnyO2 除雜、沉淀、轉化
MnO2 除雜、轉化（電解）
Mn——錳
反歧化反應：3Mn2＋＋2MnO4 ===5MnO2 ↓+ 4H+
－
酸性條件，比較穩定的產物Mn2＋，堿性強時，比較穩定的是MnO2
物質檢驗設問
酸性介質中，能被一些強氧化劑所氧化：
2Mn2+＋5S2O8 ＋8H2O 2MnO4 + 10SO4 + 16H+
2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+===2MnO4 + 5Na+ + 5Bi3+ + 7H2O
2Mn2+ + 5PbO2 + 4H+===2MnO4 + 5Pb2+ + 2H2O
其中Mn2+的鑒定常用NaBiO3為氧化劑在H2SO4或HNO3介質下反應。
Ag+催化
△
2－
－
2－
－
－
在Mn2+鹽溶液中加OH－，生成Mn(OH)2 白色沉淀，而后在空氣中迅速被氧化生成MnO(OH)2的棕褐色沉淀。
Mn2++ 2OH－===Mn(OH)2↓白色
2Mn(OH)2 + O2===2MnO(OH)2↓棕褐色
測定溶氧量
Mn——錳
在酸、中或弱堿條件下MnO4 均會發生歧化反應：
3MnO4 ＋2H2O MnO2↓＋2MnO4 ＋4OH－
3MnO4 ＋4H+ MnO2＋2MnO4＋2H2O
錳（Ⅵ）化合物
加入很弱的酸，溶液呈弱酸性即可使歧化反應完全進行。如通CO2即可使MnO4 發生歧化：
3K2MnO4 +2CO2===2KMnO4 + MnO2↓+ 2K2CO3
KMnO4制備，實驗題以MnO2為原料
KMnO4性質相對熟悉
Mn(Ⅵ)的存在形式：MnO4 — 綠色，最重要的化合物是：Na2MnO4和K2MnO4 。
2－
2－
2－
2－
2－
－
－
Ⅷ
Fe 3d64s2
價態：+2 +3 (+6)
鐵——Fe
關于鐵的高考試題較多，主要是工藝和實驗。
有綠礬、K2FeO4、Fe2O3等工藝產品的制備和實驗考查。
FeSO4與堿金屬硫酸鹽形成礬： 考查實驗題。
FeSO4可與堿金屬硫酸鹽形成復鹽，其中最重要的復鹽是：
(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O — 俗稱摩爾鹽
它具有比FeSO4更穩定的性質，不易被空氣所氧化。定量分析中常用它作為基準物質來標定K2Cr2O7或KMnO4的濃度。
潛在的拓展
+
H2O
[Fe(H2O)4(OH)2]+ + H3O+
同時發生縮合
Fe(H2O)6 3+(淡紫)+H2O
[Fe(H2O)5(OH)] 2+ + H3O+
K1=10－3
OH2 H OH2
H2O | O | OH2
Fe Fe
H2O | O | OH2
OH2 H OH2
4. 高鐵酸鹽的制備及應用 [FeO42-] 工藝題、實驗題
高鐵酸鹽在強堿性介質中才能穩定存在，是比高錳酸鹽更強的氧化劑。是新型凈水劑，具有氧化殺菌性質，生成的Fe(OH)3對各種陰陽離子有吸附作用，對水體中的CN－去除能力非常強。
鐵——Fe
FeCl3在蒸氣中雙聚(FeCl3)2
Cl Cl Cl
Fe Fe
Cl Cl Cl
4FeO4 +20H+ ===
4Fe3++3O2+10H2O
2－
2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－===2FeO4 +3Cl－+5H2O (溶液中)
Fe2O3+3KNO3+4KOH===2K2FeO4+3KNO2+2H2O (熔融)
2－
△
共熔
△
超鐵堿性電池:
2MFeO4 +3Zn→Fe2O3+ZnO+2MZnO2 (M=K2,Ba)
高考直通車
鐵——Fe
6Fe2++ClO3- + 6H+===6Fe3++Cl-+3H2O
3Fe2(SO4)+6H2O===6Fe(OH)SO4+3H2SO4
4Fe(OH)SO4+4H2O===2Fe2(OH)4SO4+2H2SO4
2Fe(OH)SO4+2Fe2(OH)4SO4+Na2SO4+2H2O===Na2Fe6(SO4)4(OH)12(s)+H2SO4
鐵常出現在工藝中，作雜質。通常處理方法是以Fe(OH)3形式除去。但此法沉淀速率慢，易吸附其他物質。
高考直通車
鐵——Fe
配合物
滴定題，往往給予已知信息
Fe (Ⅱ)與環戊二烯基生成夾心式化合物Fe (C5H5)2，稱為環戊二烯基鐵（俗稱為二茂鐵。二茂鐵為橙黃色固體，易溶于有機溶劑。
2019全國卷Ⅱ27
Fe3+與F－和PO4 的配合物FeF6 和Fe(PO4)23－常用于分析化學中對Fe3+的掩蔽。
3－
3－
FeCl3＋3K2C2O4===K3[Fe(C2O4)]＋3KCl
實驗制備
K4Fe(CN)6（黃血鹽）與Fe3+離子反應
Fe3＋＋Fe(CN)6 ＋K＋===KFe[Fe(CN)6]↓(普魯士蘭) (可作蘭色油墨顏料)
K3[Fe(CN)6](赤血鹽)與Fe2+離子作用
K＋＋Fe2＋＋Fe(CN)6 ===KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏蘭)
研究表明：滕氏蘭與普魯士蘭結構完全相同
4－
4－
Ⅷ
Co 3d74s2 +2 +3 (+5)
Ni 3d84s2 +2 +3 (+4)
鐵、鈷、鎳均屬于鐵系元素，性質上有許多相似之處。可以通過鐵的性質類比學習鈷和鎳。
單質遇濃硫酸、濃硝酸均易鈍化。
一、概述
鈷、鎳——Co、Ni
二、鈷、鎳的化合物
Fe系元素+2氧化態氧化物或氫氧化物Fe(OH)2、Co(OH)2在堿性介質中可被空氣中的O2氧化成+3氧化態的Fe(OH)3、Co(OH)3 ；而Ni(OH)2則不能被O2所氧化。例：
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O===4Fe(OH)3 (棕紅色)
4Co(OH)2 + O2 + 2H2O===4Co(OH)3 (棕色)
(2)+3氧化態的氧化物和氫氧化物
狀態： Fe2O3 Co2O3 Ni2O3 Fe(OH)3 Co(OH)3 Ni(OH)3
磚紅 黑 土色 棕紅 棕色 黑
鈷、鎳——Co、Ni
性質
ⅰ難溶顯堿性：(Fe(OH)3新生成時稍顯兩性)
M(OH)3 + 3H+===M3+ + 3H2O M2O3 + 6H+===2M3+ + 3H2O
ⅱ 氧化性: (酸性介質中) Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)有強氧化性，Fe(Ⅲ)為中強氧化劑:
Fe(OH)3 + 3HCl===FeCl3 + 3H2O
2Co(OH)3 + 6HCl===2CoCl2 +Cl2 +6H2O
2Ni(OH)3 + 6HCl===2NiCl2 +Cl2 +6H2O
∴ Fe、Co、Ni的氧化物、氫氧化物的氧化還原性為：
FeO(Fe(OH)2) CoO(Co(OH)2) NiO(Ni(OH)2)
Fe2O3 (Fe(OH)3) Co2O3(Co(OH)3) Ni2O3(Ni(OH)3)
還原性增強
氧化性增強
考查應用：①鈷的氧化性及氧化還原反應的計算 ②NiOOH與Ni(OH)2的可充電電池
高考直通車
2、配合物
三、 潛在的工藝流程考查情境
原料 Ni產品 陌生反應
廢鎳催化劑 NiC2O4 Ni＋2H＋===Ni2＋＋H2↑
含鎳廢水 NiC2O4 Ni2＋＋H2C2O4===NiC2O4↓＋2H＋、NiC2O4＋3O2===2Ni2O3＋8CO2、Ni2O3＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋3H2O
含鎳廢料 NiSO4 NiO＋2H＋===Ni2＋＋H2O、2NiSO4＋NaClO＋4NaOH===2Na2SO4＋NaCl＋2NiO(OH)＋H2O 硫酸鎳可用于制備Ni(OH)2
粗硫酸鎳 NiSO4 涉及提純常見物質反應
高溫
鈷、鎳——Co、Ni
Ni2＋、Zn2＋在與碳酸根反應時，都可能生成堿式碳酸鹽，注意離子方程式書寫技巧。
Co(NH3)6 離子具有較強的還原性，易被氧化為Co(NH3)63+(淡紅棕色)
4Co(NH3)6 ＋O2 +2H2O===4Co(NH3)6 ＋4OH－
Co3+與Co2+的水合離子穩定性：Co2+＞Co3+；形成配合物后：Co(Ⅲ)＞Co(Ⅱ) 如：
可見：當Co2+形成氨合物后其還原性大為增強，Co3+的氧化性則下降。
2＋
3＋
2＋
高考直通車
2020全國卷Ⅲ27
原料 Co產品 （鈷考查頻次較少）陌生反應
廢舊鋰鈷電池正極材料 CoSO4 2LiCoO2＋H2O2＋3H2SO4===2CoSO4＋O2↑＋Li2SO4＋4H2O
電子材料 CoO Co2＋＋2HCO3 ===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O
CoCO3分解，4Co3O4＋2Na2S2O3＋11H2SO4===12CoSO4＋Na2SO4＋11H2O
水鈷礦（Co2O3） CoC2O4 Co2＋＋C2O4 ===CoC2O4↓
鈷廢催化劑 CoO Co＋2H＋＝Co2＋＋H2↑
6Fe3＋＋4SO4 ＋6H2O＋2Na＋＋6CO3 ===Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓＋6CO2↑
電池正極 材料 Co2O3或 Co3O4
CoC2O4＋3O2＝＝2Co2O3＋8CO2,3Co(OH)2＋2O2====Co3O4＋6H2O
鈷、鎳——Co、Ni
高溫
高溫
Co常伴生于銅鎳礦中。可能涉及萃取劑分離鈷鎳、除雜等方法
2－
2－
－
2－
三、物質結構與性質
Cu2+的鑒定：(弱酸性)
Ni 2+的鑒定
丁二肟
鮮紅色
磚紅色
Cu2O特殊：易溶于稀硫酸，并立即歧化:Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O
但與鹽酸反應得CuCl白色沉淀：Cu2O+2HCl===2CuCl↓+H2O
④與氨水的反應：Cu2O和CuO、Cu(OH)2均能溶于氨水。
Cu2O+4NH3+H2O===2[Cu(NH3)2] + +2OH－
4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3+2H2O===4[Cu(NH3)4]2+（深藍）+4OH－
銅元素
銅的重要化合物
Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-
2、鹽類：（CuCl、CuCl2、CuSO4）
（1）CuCl：
在熱濃鹽酸中，用Cu粉還原CuCl2，生成黃色[CuCl2]－，用水稀釋得CuCl（白色）：
Cu2++Cu+2Cl－===2[CuCl2]－ （土黃） 2[CuCl2]－ 2CuCl↓（白）+2Cl－
在有機合成中CuCl用作催化劑和還原劑。
制備原理：（例如在CuCl2溶液中）
①熱鹽酸中用Cu作還原劑: Cu2++Cu+2Cl－ 2CuCl↓
②若用SO2作還原劑：2Cu2++SO2+2Cl－+2H2O===2CuCl↓+SO4 +4H+
③若用KI作還原劑： 2Cu2++4I－===2CuI↓+I2
④若用CN-作還原劑：2Cu2++4CN－===2CuCN↓+(CN)2↑
銅元素
（2）CuCl2： Cu(Ⅱ)鹵化物中，CuCl2較重要，無水CuCl2為共價化合物，平面鏈狀。棕黃色固體。
性質：
①易溶于水和有機溶劑（如乙醇、丙酮）。
②配離子互變：[Cu(H2O)6]2++4Cl－ [CuCl4]2－+6H2O
（藍色） （黃）
所以CuCl2的濃溶液通常呈黃綠色或綠色。
可考查實驗探究、離子平衡移動與顏色關系。
2－
銅元素
3、Cu(I)與Cu(Ⅱ)的相互轉化
從Cu(I)結構（3d10）看，Cu(I)是穩定的。但在水溶液中Cu+易歧化，這是由于Cu2+的電荷比Cu+多，半徑又小，所以Cu2+的水合熱（-2121kJ·mol-1）比Cu+的（-582kJ·mol-1）代數值小得多。∴水溶液中Cu2+比Cu+穩定。
在酸性水溶液中，Cu+易歧化
2Cu+ Cu2++Cu
如何在水溶液中使Cu(Ⅱ)向Cu(I)轉化？①必須有還原劑，②降低c(Cu+)，辦法是使Cu(I)成為難溶物或難解離的配合物。
(1)物理性質
鋅單質
鋅元素
物質 部分性質
單質Zn 熔點低，蒸餾提取。性質較活潑。4Zn+2O2+CO2+3H2O＝ZnCO3·3 Zn(OH)2。
Zn+2NaOH+2H2O===Na2[Zn(OH)4 ]+H2↑（“兩性”）
ZnO 稱鋅白，作白色顏料，兩性。溶于氨水，更易溶于NH4Cl-NH3·H2O。
Zn(OH)2 兩性。溶于氨水，更易溶于NH4Cl-NH3·H2O。Zn(OH)2+4NH3＝[Zn(NH3)4]2++2OH-
ZnCl2 溶液顯酸性，除氧化膜。其溶液直接蒸干得不到ZnCl2。ZnCl2＋H2O===Zn(OH)Cl＋HCl↑ ZnCl2·xH2O+xSOCl2===ZnCl2+2xHCl+xSO2
ZnCl2的濃溶液，由于形成H[ZnCl2(OH)]而使溶液有顯著酸性，如6mol·L-1ZnCl2溶液的pH=1，能溶解金屬氧化物：
ZnCl2+H2O===H[ZnCl2(OH)]
Fe2O3+6H[ZnCl2(OH)]===2Fe[ZnCl2(OH)]3+3H2O 用于焊接工藝中。
ZnSO4 結晶水合物加熱分解產生無水ZnSO4，繼而Zn3O(SO4)2，最后ZnO。
ZnS 難溶硫化物中唯一呈白色的，可用作白色顏料，它與BaSO4一起共沉淀（用ZnSO4和BaS反應），形成ZnS、BaSO4混合晶體，稱“鋅鋇白”，俗稱立德粉，是一種優良的白色顏料。能溶于一定濃度鹽酸，溶解度大于CuS、HgS。
ZnCO3 加熱分解（普通碳酸鹽沉淀的性質）。
△
實驗探究題
鋅元素
原料 Zn產品 陌生反應
閃鋅礦 Zn 2ZnS+3O2===2 ZnO+2SO2，ZnO + C===Zn + CO（古有火法煉鋅）.
濕法：2ZnS+2H2SO4+O2===2ZnSO4+2H2O+2S（或直接酸浸火法的ZnO）。
電解ZnSO4溶液制得Zn。
使用ZnO時，先酸浸，含有雜質鐵，需氧化沉淀除去。但Fe(OH)3過濾性能差，目前逐步被黃鈉鐵釩法（Na2Fe3(SO4)2(OH)4）、針鐵礦法（FeOOH）等取代
鋅渣（ZnO） ZnSO4 涉及鐵銅鎘鉛的除雜——置換、調pH沉淀。蒸發濃縮冷卻結晶得到產品。
ZnSO4 ZnS·BaSO4 鋅鋇白或立德粉。S2 + Ba2+ + Zn2++ SO42 ===BaS·BaSO4↓。可將BaS的制取與ZnSO4的工藝結合考查。
鋅焙砂 ZnO 可能涉及鐵銅鎘鉛的除雜——置換、調pH沉淀。或者采用氨-硫酸銨法：ZnO+2NH3 · H2O+(NH4)2SO4=Zn(NH3)4SO4+2H2O。沉淀劑：NH4HCO3、(NH4)2CO3、Na2CO3等，復雜復分解方程式書寫。
硝酸鋅 ZnO 尿素熱水解提供CO2和NH3。3Zn2++CO32 -+4OH-+H2O=ZnCO3·2Zn(OH)·H2O↓
△
△
鋅元素
2019全國卷Ⅱ26
2018全國卷Ⅱ26
熱還原法：碳還原的理論
ZnO(s)＋CO(g) Zn(g)＋CO2(g)
C(s)＋CO2(g) 2CO(g)
可從自由能變化的信息考查反應所需溫度。
溫馨提示
過渡元素是高考化學試題的重要載體，陌生化學反應及原理分析是必考點。
但這并不意味著需要全面記住陌生元素的所有性質。應該讓自己保持學會運用陌生信息的能力。比如給予陌生反應的產物學會運用復分解、氧化還原反應等理論書寫正確方程式，分析圖像信息時結合工藝或實驗目的進行處理。
此次與大家分享的元素內容并不全面，是小周老師個人根據做題和對知識的理解選擇性介紹給大家。
同時為老師們附帶準備了一些可以用來命制工藝題的文獻材料，是準備這個課件時下載的。
1
2
3
考點考向
知識重構
重溫經典
Prt
目 錄
4
模型構建
5
教學策略
【命題意圖】以BaSO4為原料制備BaTiO3(電子陶瓷工業的支柱)。
【情境素材】生產環保情境
【必備知識】反應變化與規律 化學語言與概念
【關鍵能力】分析與推測 歸納與論證
作還原劑，還原BaSO4
Ca2＋＋S2－＝CaS↓
c
不可行
若直接酸浸，將導致CaS溶解，引入Ca2＋雜質
TiCl4＋3(NH4)2C2O4＋BaCl2＋H2O＝BaTiO(C2O4)2↓＋H2C2O4＋6NH4Cl
反應為非氧化還原反應，令BaTiO(C2O4)2的系數為1，得到關系：TiCl4＋3(NH4)2C2O4＋BaCl2→BaTiO(C2O4)2，根據原子守恒，反應還有1個H2O，此時生成物為4個NH4Cl，2個HCl，HCl可與(NH4)2C2O4反應。
BaTiO(C2O4)2中C2O42－發生歧化反應
1
【意猶未盡】過量氯化鈣的作用？
融合選必2考查晶體結構，如BaTiO3。
濾渣、母液、濾液的主要成分是？
備考建議：
1．重視工序的順序與作用的分析
2．重視常見考向分析，物質作用及選擇、方程式書寫、實驗條件的選擇、分離提純的分析。
【命題意圖】以菱錳礦為原料制備正極材料LiMn2O4。以分離提純為主線。
【情境素材】生產環保情境
【必備知識】反應變化與規律 化學語言與概念 物質轉化與應用
【關鍵能力】分析與推測 歸納與論證
【意猶未盡】濾渣的主要成分？該環境下，MnO2與Ni3＋的氧化性強弱關系？放電時，LiMn2O4晶體結構的變化分析。
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
粉碎菱錳礦（或攪拌等）
將Fe2+氧化為Fe3+
H2O2在Fe3+、Mn2＋催化作用下加速分解，致使消耗量增大
2.8×10-9
Al3＋
Al3＋→Al(OH)3
Fe3＋→Fe(OH)3
Mn2＋、硫酸根、Ni2＋
含硅的濾渣（SiO2）
BaSO4、NiS
補充MnSO4溶液，及時排除電解廢液
Mn:＋4→＋3，升高的是？
備考建議：
1．強化分離提純的目的性分析。
2．明確雜質的去除方法。
3．明確常見試劑的作用。
【命題意圖】以鉻釩渣為原料提取鉻與釩。
【情境素材】生產環保情境
【必備知識】反應變化與規律 化學語言與概念
【關鍵能力】分析與推測 歸納與論證
Na2CrO4
Fe2O3
C
溫馨提示：流程圖中操作與物質名詞界限不明顯。
【意猶未盡】空氣的作用？如何提高煅燒效率？提供MgNH4PO4的Ksp考查計算（雙陽離子呀，興奮不）？
【命題意圖】以工業上以粗鎵為原料，制備超純Ga(CH3)3。
【情境素材】生產環保情境
【必備知識】反應變化與規律 化學語言與概念
【關鍵能力】分析與推測 歸納與論證
新型提純方法
配合物的考查
有機與無機的融合
分子晶體
保證Ga為液體，便于純Ga流出
CH4
8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2Ga(CH3)3(Et2O)+3MgI2+2CH3MgI
D
Ga(CH3)3
CH3I
Chemdraw 制作核磁共振氫譜
NR3沸點較高，易與Ga(CH3)3分離，Et2O的沸點低于Ga(CH3)3，一起氣化，難以得到超純Ga(CH3)3
＞
Ga(CH3)3中Ga為sp2雜化，為平面結構，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga為sp3雜化，為四面體結構，故夾角較小
【意猶未盡】循環利用的物質？提供乙醚的性質，考查實驗注意事項？考查Ga2Mg3的晶體結構？
【命題意圖】以某浸取液為原料，回收鎳鈷鎂。
【情境素材】生產環保情境
【必備知識】反應變化與規律 化學語言與概念
【關鍵能力】分析與推測 歸納與論證
凸顯圖像分析
強化Ksp計算
化學反應速率的分析
試劑創新（SO2＋空氣）凸顯廢物利用
適當增大硫酸濃度或適當升高溫度或將鎳鈷礦粉碎增大接觸面積
其中S為＋6，推測其結構有:
或通過化合價計算出－1的O原子個數。
6.02×1023
Fe(OH)3
9.0%
SO2有還原性，過多將會降低H2SO5的濃度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率
11.1
4Co(OH)2＋O2＝4CoO(OH)＋2H2O
【意猶未盡】通入空氣速率過大？石灰乳與澄清石灰水？分離鎳鈷？
【命題意圖】以廢電池為原料，回收鋰鈷。
【情境素材】生產環保情境
【必備知識】反應變化與規律 化學語言與概念 物質結構與性質
【關鍵能力】理解與辨析 分析與推測 歸納與論證
四
SiCl4＋3H2O＝H2SiO3＋4HCl
Ⅷ
焰色試驗
【意猶未盡】焙燒反應？濾餅、濾液的成分？氧化還原反應的計算？LiCoO2的晶體結構
abd
【命題意圖】以礦石硝酸浸取液原料，回收鎳鈷。
【情境素材】生產環保情境
【必備知識】反應變化與規律 化學語言與概念 物質結構與性質
【關鍵能力】理解與辨析 分析與推測 歸納與論證
凸顯物質結構與性質模塊的融合，晶體結構、配合物
有關Kb的計算
陌生物質較多，體現試題的創新性
已知：氨性溶液由NH3 H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制。常溫下，Ni2＋、Co2＋、Co3＋與NH3形成可溶于水的配離子：lgKb(NH3 H2O)＝4.7；Co(OH)2易被空氣氧化為Co(OH)3；部分氫氧化物的Ksp如下表。
氫氧化物 Co(OH)2 Co(OH)3 Ni(OH)2 Al(OH)3 Mg(OH)2
Ksp 5.9×10－15 1.6×10－44 5.5×10－16 1.3×10－33 5.6×10－12
MgO＋H2O＝Mg(OH)2
堿性氧化物
氨性溶液：NH3 H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制
＞
定性or定量
將氧化還原反應與其它反應融合→
有機化學反應視角
晶體
減少膠狀物質對鎳鈷氫氧化物的包裹，增加了濾泥與氨性溶液的接觸面積
HCl
逆向思維
Co
O
Al
3×4＝12
體心
1
2
3
考點考向
知識重構
重溫經典
Prt
目 錄
4
模型構建
5
教學策略
原料
產品
試劑
除雜、反應得產品
分離提純
1
2
3
考點考向
知識重構
重溫經典
Prt
目 錄
4
模型構建
5
教學策略
1.科學備課 注重教材適度刷題；
2.注重化學反應方程式的書寫。
謝 謝！

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