資源簡介

(共42張PPT)
常見無機物質的轉化與制備
【復習目標】 1. 能運用化學符號表征物質的轉化。
2. 能說明化學變化的本質特征和變化規律。
3. 能基于“綠色化學”理念設計有關物質制備、轉化的方案。
4. 能分析評估物質轉化過程對環境和資源利用的影響。
1. 常見金屬及其化合物的轉化關系
（1） 鈉及其化合物
考點梳理
（2） 鐵及其化合物
2. 常見非金屬及其化合物的轉化關系
（1） 硫及其化合物
（2） 氮及其化合物
（3） 氯及其化合物
考點一　常見無機物的轉化
1. “線”型轉化
如A B C堿或酸：
NaNa2ONa2O2NaOH
CCO CO2 H2CO3
S（或H2S）SO2SO3H2SO4
N2（或NH3）NO NO2HNO3
考點強化
[說明] ① S不能通過一步反應轉化為SO3。② N2不能通過一步反應轉化
為NO2。③ Cl2不能通過一步反應轉化為FeCl2。
2. “三角”型轉化
例1　（2022·南通二模）硫的化合物種類繁多。利用H2S廢氣制取單質
硫的常見途徑：① 用O2將部分H2S氧化為SO2，SO2與剩余H2S反應得到
硫單質，總反應為2H2S（g）＋O2（g） 2S（s）＋2H2O（g）　Δ H
＜0；② 用ZnO與H2S反應生成ZnS，再用Fe2（SO4）3溶液浸取ZnS得到
單質硫。在指定條件下，下列物質間的轉化能實現的是（　A　）
A
A. Na2SS
B. SS
C. SO2BaSO3
D. NaHSO3（aq）SO2
[對點訓練]
1. （2023·蘇州八校模考）V2O5是冶金、化工等工業中的重要催化劑，
是一種橙黃色的片狀晶體，微溶于水，具有強氧化性，屬于兩性氧化
物。有氧條件下，NO在釩基催化劑（V2O5）作用下可被NH3還原為
N2。根據如圖所示的反應機理，NO、NH3在有氧條件下反應的總化學
方程式為 。
4NH3＋4NO＋O2 4N2＋6H2O　
考點二　常見無機物的制備
1. 海水中提取溴
（1） 提取流程：
（2） 主要過程：
2. 海帶中提取碘
（1） 提取流程：
（2） 主要反應：Cl2＋2I－ I2＋2Cl－（若用H2O2氧化I－，反應的離
子方程式為H2O2＋2I－＋2H＋ I2＋2H2O）。
3. 金屬冶煉的方法
（1） 金屬活動性順序與金屬冶煉方法的關系：
（2） 典型實例：
方法名稱 主要反應原理（舉例）
熱分解法 2HgO2Hg＋O2↑
2Ag2O4Ag＋O2↑
熱還 原法 CO作 還原劑 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2（高爐煉鐵）
方法名稱 主要反應原理（舉例）
熱還 原法 H2作 還原劑 WO3＋3H2W＋3H2O
鋁熱反應 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
電解法 2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑
MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑
2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑
冰
（3） 注意點：
① 冶煉Mg時只能電解MgCl2，不能電解MgO，原因是MgO的熔點
高，熔融時耗費更多能源，增加生產成本，而MgCl2的熔點較低，
更易熔融。
② 冶煉Al時只能電解Al2O3，不能電解AlCl3，原因是AlCl3是共價化合
物，熔融態不導電。加入冰晶石（Na3AlF6）的目的是降低Al2O3的熔化
溫度。
③ 用熱還原法得到的銅還要經過電解精煉才能得到精銅。
例2　（2023·南師附中模考）實驗室由煉鋼污泥（簡稱鐵泥，主要成分
為鐵的氧化物）制備軟磁性材料α－Fe2O3，其主要實驗流程如圖。下列
說法不正確的是（　D　）
D
A. “酸浸”時，可通過適當加快攪拌速度來提高鐵元素浸出率
B. “還原”過程中除生成Fe2＋外，還會生成H2
C. “除雜”時，向“還原”后的濾液中加入NH4F溶液，使Ca2＋轉化為
CaF2沉淀除去
D. “沉鐵”時加入過量NaHCO3溶液，生成FeCO3沉淀的離子方程式為
Fe2＋＋HCFeCO3↓＋H＋
[對點訓練]
2. （2023·南通海安模考）利用高分子樹脂吸附I2來提取鹵水中的碘（以
I－的形式存在）的工藝流程如圖所示。下列說法不正確的是（　D　）
A. 經過步驟①到④所得溶液中I－的物質的量濃度增大
B. 步驟②中Cl2不宜過量太多，以防止Cl2進一步氧化I2
C. 步驟④的作用是將吸附的碘單質還原從而脫離高分子樹脂
D. 步驟⑤的離子方程式為Cl＋6I－＋3H2OCl－＋3I2＋6OH－
D
課后強化
1. （2022·江蘇卷）氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正
確的是（　A　）
A. 自然固氮、人工固氮都是將N2轉化為NH3
B. 侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl
C. 工業上通過NH3催化氧化等反應過程生產HNO3
D. 多種形態的氮及其化合物間的轉化形成了自然界的“氮循環”
A
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2. （2023·南京、鹽城模考）在指定條件下，下列物質間的轉化不能實
現的是（　D　）
A. Na（s）Na2O2（s）
B. Na2O2（s）Na2CO3（s）
C. NaCl（aq）Cl2（g）
D. NaOH（aq）Al（OH）3（s）
D
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3. 硫元素的部分“價類二維圖”如圖所示。下列說法錯誤的是（　C　）
A. a與c、d、e都有可能反應生成b
B. d溶液久置于空氣中會生成e，溶液的pH減小
C. 鹽g與鹽f之間也可能發生氧化還原反應
D. 將銅與e的濃溶液共熱產生的氣體通入BaCl2溶液中，無明顯現象
C
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4. （2022·蘇錫常鎮二模）將廢舊CPU中的Au、Ag和Cu回收的部分流程
如圖所示。
已知：HAuCl4 H＋＋AuC 。下列說法正確的是（　C　）
C
A. “酸溶”時，用濃硝酸產生NOx的量比用稀硝酸的少
B. “過濾”所得濾液中的Cu2＋和Ag＋可用過量的濃氨水分離
C. 用濃鹽酸和NaNO3的混合溶液也可以溶解金
D. 用過量的Zn粉將1molHAuCl4完全還原為Au，參加反應的Zn為1.5mol
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5. 在給定條件下，下列金屬及其化合物之間的轉化均能實現的是
（　A　）
A. CuSO4（aq）新制的Cu（OH）2Cu2O（s）
B. NaCl（熔融）NaOH（aq）Na[Al（OH）4]（aq）
C. Fe（s）Fe2O3（s）FeCl3（aq）
D. CaCl2（aq）CaCO3（s）CaSiO3（s）
A
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6. （2022·南京、鹽城二模）氮化硅（Si3N4）是一種重要的結構陶瓷材
料。用石英砂和原料氣（含N2和少量O2）制備Si3N4的操作流程如圖所
示（粗硅中含少量Fe、Cu）。
下列敘述不正確的是（　A　）
A
A. “還原”中焦炭主要被氧化為CO2
B. “高溫氮化”中反應的化學方程式為3Si＋2N2Si3N4
C. “操作X”可將原料氣通過灼熱的銅粉
D. “稀酸Y”可選用稀硝酸
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7. （2022·南通四模）弱堿性條件下，利用含砷氧化銅礦（含CuO、
As2O3及少量不溶性雜質）制備Cu2（OH）2SO4的工藝流程如圖所示。
下列說法不正確的是（　B　）
B
A. “氨浸”時As2O3發生反應的離子方程式為As2O3＋6NH3＋
3H2O6N＋2As
B. “氨浸”后的濾液中存在的陽離子主要有Cu2＋、N
C. “氧化除As”時生成1molFeAsO4，消耗1.5mol （NH4）2S2O8
D. “蒸氨”后的濾液中含有（NH4）2SO4
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8. （2022·南通如東模考）用方鉛礦（主要成分為PbS，含有FeS等雜
質）和軟錳礦（主要成分為MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3等雜質）制備
PbSO4和Mn3O4的工藝流程如圖甲所示。
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已知：PbCl2難溶于冷水，易溶于熱水；PbCl2（s）＋2Cl－（aq）
PbC （aq）　Δ H ＞0。
（1） Mn位于元素周期表中的 區。
d　
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（2） “浸取”過程中，MnO2和 PbS 反應生成淡黃色固體，寫出該反
應的化學方程式：
。
（3） “趁熱抽濾”的目的是
。
（4） 制備Mn3O4。將濾液X水浴加熱并保持50℃，用氨水調節溶液的
pH并維持在8.5左右，在不斷攪拌下邊通空氣邊加氨水，直至有大量沉
淀生成，過濾，洗滌，真空干燥，得到產品Mn3O4。pH 控制不當，會
導致有堿式錳鹽生成。
PbS＋MnO2＋4HCl MnCl2＋PbCl2＋S＋
2H2O　
溫度低時，PbCl2易結晶析出，趁熱抽
濾有利于鉛的化合物與不溶性雜質分離　
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① 寫出制備Mn3O4的反應的化學方程式：
。
② 如圖乙，pH在7.5～8.5之間，pH越低時產品Mn3O4純度越低的原因
是
。
6MnCl2＋O2＋12NH3·H2O
2Mn3O4↓＋12NH4Cl＋6H2O　
pH越低，氯化錳與氨水形成的堿式錳鹽越多，并被四氧化三錳包
裹無法洗出　
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9. 亞氯酸鈉（NaClO2）是一種重要的含氯消毒劑，制備亞氯酸鈉的工藝
流程如圖所示。
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回答下列問題：
（1） 亞氯酸鈉用作紙漿、紙張和各種纖維的漂白劑，是一種高效漂白
劑，主要原因是亞氯酸鈉具有 性。
（2） 制備ClO2氣體的化學方程式為2NaClO3＋H2O2＋H2SO4
2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O；制備時可用S代替H2O2，寫出該反應的
離子方程式： 。
氧化　
6Cl ＋S＋4H＋ 6ClO2↑＋S ＋2H2O　
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（3） 測定某亞氯酸鈉樣品的純度：準確稱取亞氯酸鈉樣品 m g，加入適
量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸（發生反應：
Cl ＋4I－＋4H＋ 2I2＋Cl－＋2H2O），配成250mL待測液。移取
25.00mL待測液于錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液，用 c mol·L－1的
Na2S2O3標準溶液進行滴定，消耗Na2S2O3標準溶液 V mL（已知：I2＋
2S2 2I－＋S4 ）。
① 移取25.00mL待測液的儀器的名稱是 。
② 該樣品中NaClO2的質量分數為 　 （用含 m 、 c 、 V 的代數式表示）；在滴定操作正確無誤的情況下，此實驗測得的結果偏高，其可能的原因是 。
酸式滴定管（或移液管）　
×100％　
碘離子被空氣中的氧氣氧化成了碘單質　
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10. （2023·鹽城模考）某油脂廠廢棄的油脂加氫時使用的鎳催化劑主要
含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質。采用如圖甲
所示的工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體（NiSO4·6H2O）。
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常溫下，溶液中金屬離子開始沉淀時和完全沉淀時的pH如表所示。
金屬離子 Ni2＋ Al3＋ Fe3＋ Fe2＋
開始沉淀時（c＝0.01mol·L－1）的
pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全時（c＝1.0×1mol·L－1） 的pH 8.7 4.7 3.2 9.0
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回答下列問題：
（1） Ni2＋的價層電子排布式為 。
（2） “堿浸”中NaOH的兩個作用分別是
。
（3） 為了回收金屬，向濾液①中通入足量CO2，寫出反應生成沉淀的
離子方程式： 。濾
液②中含有的金屬離子是 （填離子符號）。
3d8　
除去油脂，溶解鋁及其氧
化物　
[Al（OH）4]－＋CO2 Al（OH）3↓＋ 　
Ni2＋、Fe2＋、Fe3＋　
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（4） 若將工藝流程改為先“調pH”后“轉化”，如圖乙所示，則濾液
③中可能含有的雜質離子為 （填離子符號）。
Fe3＋　
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（5） 硫酸鎳在強堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正
極材料的NiOOH。寫出該反應的離子方程式：
。
2Ni2＋＋ClO－＋4OH－
2NiOOH↓＋Cl－＋H2O　
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（6） NiSO4質量分數隨溫度變化的情況如圖丙所示，已知當pH控制在
3.0時，結晶得到的NiSO4·6H2O晶體外觀最符合要求。請補充由濾液③
得到NiSO4·6H2O晶體的實驗方案：

，得到NiSO4·6H2O晶體。（實驗中須使
用的試劑：1mol·L－1 H2SO4溶液，乙醇）
向濾液③中加入1mol·L－1H2SO4溶
液，控制pH為3.0，充分反應后，蒸發濃縮，降溫至28℃結晶，趁熱過
濾，用乙醇洗滌，低溫干燥　
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