2026年高考化学二轮复习（全国）微专题02V、Cr、Mn、Co等过渡金属化合物的制备流程（专练）（原卷版）

微专题02“V、Cr、Mn、Co”等过渡金属及化合物的制备流程

情境突破练压轴提速练

1．新考法【结合回收Cr2O3流程考查化学原理】（25-26高三上·内蒙古·开学考试）三氧化二铬Cr2O3可

用作着色颜料、陶瓷添加剂和有机合成催化剂。一种从铬渣(主要含Cr2O3，及少量SiO2和Fe、Ca等元素)

中分离回收Cr2O3的流程如下：

已知：焦亚硫酸钠常用作食品抗氧化剂；的化学性质与类似。

Na2S2O5CrOH3AlOH3

回答下列问题：

(1)铬渣首先需进行粉碎研磨，其目的是。

(2)“焙烧”时铬元素转化为Na2CrO4，则Cr2O3发生反应的化学方程式为。

(3)“滤渣”的主要成分除CaSO4外，还有(写化学式)。

(4)“还原”中Fe3发生反应的离子方程式为。

2

(5)“除铁”反应H2C2O4aqFeaqFeC2O4s2H的平衡常数K=(写表达式)。

(6)“调pH”中，pH8.0时铬的沉淀率减小的原因是。

(7)100kg矿渣中得到80kg纯度为95%的Cr2O3，若整个过程中Cr元素的损失率为20%，则矿渣中Cr的质

量分数为。

2．新情境【结合钒电解液(VOSO4溶液)的制备考查钒及其化合物的制备流程图】（2025·湖南·一模）钒是

重要的战略金属，广泛应用于储能、合金等领域，现代工业利用钒渣(主要成分为FeO、V2O3，含少量SiO2、

Al2O3、Cr2O3等杂质)制备钒电解液(VOSO4溶液)的一种绿色工艺流程如下：

已知：①多钒酸铵在为至条件下溶解度极低，在强酸性条件下会溶解。

NH42V6O16pH26(pH<2)

+

②在酸性介质中，钒的稳定阳离子以VO2形式存在，具有氧化性。

根据以上流程，回答下列问题：

(1)V属于区元素，其基态原子的价电子排布式为。

(2)“焙烧”过程中，钒渣中的V2O3转化为NaVO3的化学方程式为。

(3)“溶解”后，滤渣1的主要成分是(填化学式)。

2--13+

(4)常温下，若水浸后滤液1中cCrO4=0.02molL，为回收滤液中的Cr，将其转化为Cr，以Cr(OH)3形

-5-1-31

式沉淀完全(浓度110molL)，应控制pH至少为。{已知：常温下，KspCr(OH)3=6.410，

lg4=0.6)

2-2+

(5)钒的“酸溶”步骤中，SO2将V6O16还原为VO的离子方程式为；该反应需在酸性条件下进行，原

因是。

3．新角度【结合二次电池添加剂Co(OH)2的制备考查钴及其化合物的制备流程图】（2025·山西·三模）

、、、、

利用水钴矿(主要成分为Co2O3SiO2FeOFe2O3MnO2)制备二次电池添加剂Co(OH)2的流程如

下：

已知：i．沉淀过快无法形成Co(OH)2，Co(OH)2在碱性溶液中易被O2氧化。

15

ii．25℃时，KspCo(OH)26.010。

2

iii．Co2(aq)6NH(aq)CoNH(aq)的平衡常数5。

336K1.010

回答下列问题：

、

(1)“酸浸”中Co2O3与H2SO4H2O2发生反应时，H2O2作(填“氧化剂”或“还原剂”)，反应的化学方

程式为。

2

(2)“沉铁”中Fe被Na2SO3与空气混合产生的SO5自由基氧化，SO5中被还原为。

(3)“滤渣1”是(填化学式)，“滤渣2”是(填化学式)，“萃取”的目的是。

2+

(4)CoSOCoNHβ-Co(OH)过程中：

4362

2+

①“沉钴”中，CoNHβ-Co(OH)的离子方程式为，该反应的平衡常数K(保留2

362

位有效数字)。

②制备β-Co(OH)2，氨水和热NaOH溶液的加入顺序不能颠倒，理由是。

③“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是。

建议用时：75min

1．（24-25高三上·江西·期末）锰矿是一种非常重要的战略矿产资源，富锰矿和优质锰矿资源已被我国列为

、、

紧缺的矿种。以菱锰矿(主要成分为MnCO3和MnO2，还含有少量的CaOFe3O4Al2O3)为原料制备MnCO3

的流程如图。下列叙述错误的是

A．“还原”中MnSO4既是氧化产物，又是还原产物

B．“氧化”中一次性加入双氧水比分批次加入效果更好

C．“渣2”的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3

2

D．“沉锰”时发生反应Mn2HCO3MnCO3CO2H2O

2．（24-25高三上·陕西西安·月考）V2O5是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。钒矿石中

含V2O5，杂质为大量Al2O3和少量CaO等，可通过碱熔法从钒矿石中提取纯度较高的V2O5，流程如下：

已知：是以酸性为主的两性化合物，偏钒酸铵NHVO与偏钒酸钙均难溶于水，在弱碱

V2O5(43)[CaVO32]

性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙。下列说法错误的是

A．盐浸工序得到滤渣的成分为CaCO3

B．洗脱工序中洗脱液的主要成分为NaCl

C．气体②的成分为CO2

D．延长沉钒时间、增大NH4Cl溶液的浓度有利于沉钒

3．（24-25高三上·辽宁·期末）用废催化剂(V2O5WO3/TiO2)制备NH4VO3的过程如图所示。

已知：V2O5可与纯碱反应生成NaVO3。下列说法错误的是

A．“焙烧”时有大量CO2产生

B．“酸浸”加料完成后，适当升温或延长浸泡时间，可提高钒元素的浸出率

C．“分离”时采用蒸馏法，蒸馏操作中需要使用球形冷凝管

D．“沉钒”时增大铵根浓度能降低NH4VO3的溶解度使其析出

4．（24-25高三上·湖南长沙·月考）以某冶金工业产生的废渣(含Cr2O3、SiO2、Al2O3)为原料制备K2Cr2O7

的流程如下图所示。

下列说法正确的是

A．“煅烧”时Al2O3与Na2CO3反应的物质的量之比为1:1

．除杂时存在反应：2

B“”2AlO2CO23H2O2AlOH3CO3

C．“除杂”后的滤液可通过加盐酸酸化获得重铬酸钠溶液

D．“反应”时发生复分解反应，可以用K2SO4代替KCl

5．（2025·四川遂宁·二模）工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾，

主要流程如下。下列说法错误的是

A．“熔融氧化”应在铁坩埚中进行，陶瓷坩埚或Al2O3坩埚均不行

B．“锰酸钾歧化”可以用H2SO4但不能用盐酸代替CO2

C．“结晶”操作与从NaCl溶液得NaCl晶体操作相同

D．该流程中可循环使用的物质是MnO2

6.（25-26高三上·河北秦皇岛·开学考试）某工厂废弃料渣中含有Zn、Co、Cu和Fe的单质及Zn(OH)2，可

以利用过硫酸钠（Na2S2O8）氧化水解法得到Co(OH)3，其工艺流程如下：

下列说法错误的是

A．Na2S2O8中硫的化合价为+6

B．滤渣1的主要成分是Fe(OH)3

C．依据上述流程，Co2+的还原性小于Fe2+

2+-2-+

D．沉钴时的离子方程式为2Co+Na2S2O8+6OH=2Co(OH)3↓+2SO4+2Na

7.（2025·山西晋城·模拟预测）利用铬铁矿(主要成分是Cr2O3，还含有FeS、SiO2等)制取Na2Cr2O7和单质

硅的工艺生产流程如图所示。

22

已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O7存在，在碱性介质中以CrO4存在。下列说法正确的是

高温

A．“焙烧”时FeS发生反应的化学方程式为4FeS7O22Fe2O34SO2

B．“焙烧”时SiO2不参与反应

22

C．“酸浸”时发生反应为2CrO42HCr2O7H2O

D．工业上利用SiO2制备粗硅时，常用H2作还原剂

8.（25-26高三上·湖南·开学考试）工业上以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含少量FeO、Fe2O3、CaO、SiO2

等杂质)为主要原料生产尖晶石锰酸锂LiMn2O4，工艺流程如图。

下列说法正确的是

．酸浸时，FeO发生反应的离子方程式为2

A“”23Fe2O36H3SO4Fe2SO433H2O

B．滤渣1为SiO2，滤渣2为CaSO4，滤渣3为CaF2

C．“制备MnO2”的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1

D．“锂化”过程中生成的气体1为O2、CO2的混合气体

9.（25-26高三上·山东德州·开学考试）铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺

将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下：

、、、

已知：铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2Mg(CrO2)2Al2O3SiO2。

煅烧的目的是将FeCr2O4、MgCr2O4转化为K2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钾盐。

(1)煅烧时气体与矿料逆流而行，目的是，煅烧工序中MgCr2O4反应生成K2CrO4的方程式

为。

(2)滤渣I的主要成分除H2SiO3，MgO外，还含有。

(3)酸化工序需加压的原因是，酸化的目的是(用化学方程式解释)。

(4)滤液Ⅱ可返回工序(填工序名称)。

已知滤渣为和，作用为。

(5)ⅡFeOH3CrOH3FeCO5

9.（25-26高三上·安徽阜阳·期中）从钒铬锰矿渣(主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO)中提取铬和锰的一种工

艺流程如图所示：

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：

实验室制备胶体常使用的化学试剂为蒸馏水、；实验室中沉钒后分离时用到的玻璃仪

(1)FeOH3“”

器有。

(2)V2O5与过量硫酸反应能生成VO2，反应的化学方程式为。

(3)“提纯”过程中Na2S2O3溶液(还原剂)的作用为。

(4)“转化”过程中生成MnO2的离子方程式为。

(5)以金属Al作为“热还原”制取金属铬反应的还原剂，该反应的化学方程式是，该反应为(填

“放热”或“吸热”)反应。

LiCoO

11.（2025·江西·二模）钴的化合物用途广泛，如2作锂电池的正极材料。利用原钴矿(Co2O3，含

、LiCoO

Cr2O3NiS等不溶于水的杂质)制备2的工艺流程如下：

22

已知：①在含一定量Cl的溶液中：Co4ClCoCl4；

2

②CoCl4溶于有机胺试剂，有机胺不溶于水；

③盐酸溶液中，有机胺试剂对金属离子的溶解率随盐酸浓度变化如图所示。

回答下列问题：

(1)步骤i研磨的目的是。

(2)步骤ii中出现了淡黄色沉淀经检验为硫单质，写出该反应的离子方程式：。

(3)从平衡移动角度解释步骤iii中加入NaCl固体的目的是。

步骤用足量作沉钴剂，在一定条件下得到碱式碳酸钴CoOHCO。

(4)viNH42CO3223

①写出该反应的离子方程式：。

②实验测得在一段时间内加入等量所得沉淀质量随反应温度的变化如图所示，℃以后，曲线

NH42CO3160

下降的原因是(不考虑碱式碳酸钴受热分解)。

③煅烧反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比为。

Co2OH2CO3

(5)CoSO47H2O受热时，剩余固体的质量随温度变化情况如图所示，物质B的化学式为。

12.（25-26高三上·福建厦门·开学考试）对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行处理，制备Li2CO3和