第19讲 铬、锰、钒、钴、镍及其化合物（原卷版） 高考化学【一轮 夯实基础】复习精讲精练

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【复习目标】
1．掌握铬及其化合物的性质及用途。
2．掌握锰及其化合物的性质及用途。
3．掌握钒及其化合物的性质及用途。
4．掌握钴及其化合物的性质及用途。
5．掌握镍及其化合物的性质及用途。
【知识精讲】
1．铬及其化合物
铬元素的常见价态有＋6、＋3、＋2价。在酸性介质中，Cr2＋具有强的还原性，Cr3＋的还原性较弱，只有用强氧化剂才能将Cr3＋氧化成Cr2Oeq \\al(2－,7)，＋6价铬在酸性条件下以Cr2Oeq \\al(2－,7)存在，具有强氧化性，在碱性介质中以CrOeq \\al(2－,4)存在。
【例题1】以某冶金工业产生的废渣(含Cr2O3、SiO2及少量的Al2O3)为原料，根据下列流程可制备K2Cr2O7。
下列说法正确的是( )
A．煅烧时没有发生氧化还原反应
B．滤渣Ⅱ中主要成分是Al(OH)3
C．可循环使用的物质是CO2和Na2CO3
D．由Na2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中需加入KOH
【例题2】(2022·山东潍坊市高三模拟)铬渣(主要成分为Cr2O3，同时含有少量Al2O3、SiO2等杂质)是铬电镀过程中产生的含铬污泥，实现其综合利用，可减少铬产生的环境污染。铬渣综合利用工艺流程如图：

已知：①焙烧产生一种无污染气体；
②PbCrO4难溶于水，易溶于无机强酸或强碱溶液。
下列判断正确的是( )
A．焙烧过程中发生反应的方程式为5Cr2O3＋14NaOH＋6NaNO3===10Na2CrO4＋3N2↑＋7H2O
B．为防止引入新杂质，可加入Cr2O3调节溶液pH
C．流程中可回收利用的物质有NaNO3、Pb(NO3)2
D．为防止洗涤时生成过多副产物PbCr2O7，洗涤液中应加入少量NaOH
2．锰及其化合物
锰元素的常见价态有＋7、＋6、＋4、＋3、＋2价，Mn2＋在酸性溶液中的稳定性强于在碱性溶液中的稳定性。
【例题3】重质二氧化锰具有优良的电化学性能，广泛应用于各类化学电源中。以硫酸锰为原料制备重质二氧化锰的工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
A．“沉锰”的主要反应为Mn2＋＋HCOeq \\al(－,3)===MnCO3↓＋H＋
B．“焙烧”过程在敞开、低压容器中进行效率更高
C．用少量氨水吸收“焙烧”产生的气体，所得溶液可用于“沉锰”
D．工艺中的硫酸表现酸性，高锰酸钾作氧化剂
【例题4】以废旧锌锰电池中的黑锰粉[含MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、ZnCl2、Fe2O3及炭黑等]为原料制备MnCl2，实现锰的再利用。其工艺流程如图：
下列说法不正确的是( )
A．步骤①分离出NH4Cl、ZnCl2的试剂和操作为：水、过滤
B．步骤②中发生的反应：C＋O2CO2、4MnO(OH)＋O24MnO2＋2H2O
C．步骤③若先加H2O2、后加H2SO4，可提高H2O2的利用率
D．步骤④所得MnCl2溶液中含有少量CaSO4杂质
3．钒及其化合物
【例题5】钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：
已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以VOeq \\al(＋,2)和VOeq \\al(－,3)的形式存在，且存在平衡VOeq \\al(＋,2)＋H2OVOeq \\al(－,3)＋2H＋。下列说法正确的是( )
A．工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水
B．可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3
C．焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全
D．将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素
4．钴、镍及其化合物
【例题6】(2021·山东高三月考)废旧合金中含金属钴(C)及少量杂质铁和其他惰性杂质，由废合金制备C2O3的工艺流程如下：
下列说法不正确的是( )
A．隔绝空气加热时可以在坩埚中进行
B．生成CCO3的离子方程式为C2＋＋2HCOeq \\al(－,3)===CCO3↓＋CO2↑＋H2O
C．将滤液加入显碱性的NH4HCO3溶液中可以得到更多纯净CCO3
D．沉淀需洗涤干净，避免后续反应污染空气
【例题7】以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]和NiCl2·6H2O的部分工艺流程如下：

下列有关说法不正确的是( )
A．“酸浸”时加快搅拌速率，有利于提高铁、镍浸取率
B．“滤渣”的主要成分是SiO2
C．“氧化”后所得溶液中主要的阴离子有SOeq \\al(2－,4)、Cl－、ClO－
D．“转化”时加入Na2CO3用于调节反应液pH有利于黄钠铁矾沉淀
【真题演练】
1．（2021·广东·高考真题）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝()、钼()、镍()等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：
已知：25℃时，的，；；；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。
(1)“焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为_______。
(2)“沉铝”中，生成的沉淀为_______。
(3)“沉钼”中，为7.0。
①生成的离子方程式为_________________________。
②若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中___________________(列出算式)时，应停止加入溶液。
(4)①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，为_____________。
②往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量_____________(填化学式)气体，再通入足量，可析出。
(5)高纯(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层(砷化镓)反应。
①该氧化物为_______。
②已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。
2．（2020·全国·高考真题）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式____________________。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。
(3)“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即
“滤液③”中可能含有的杂质离子为____________________。
(4)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 ml·L−1，则“调pH”应控制的pH范围是______________。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式__________________________。
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是______________。
3．（2020·全国·高考真题）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。
(2)“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成，同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为反应的离子方程式_______________________。
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、___________，以及部分的___________。
(4)“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。
(5)“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是_________________。
(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是___________。
【课后精练】
第I卷（选择题）
1．（2022·上海松江·二模）已知金属性：铁＜铬(Cr)＜锌。下列说法错误的是（ ）
A．铬能与冷水发生剧烈反应B．Cr(OH)3的碱性比NaOH弱
C．铬能与稀盐酸发生反应D．Al能与Cr2O3反应置换出Cr
2．（2021·山东潍坊·高三阶段练习）废旧锂离子电池经处理得到的正极活性粉体中含有Li2O、NiO、C2O3、MnO2、Fe、C、Al、Cu等。采用以下工艺流程可从废旧锂离子电池中分离回收钴、镍、锰，制备正极材料的前驱体(NiCO3·CCO3·MnCO3)。
下列说法错误的是（ ）
A．为了提高酸浸的速率，可以增大硫酸浓度或在高温条件下进行
B．酸浸步骤中H2O2主要起了还原剂的作用
C．碳化环节中可以用Na2CO3代替NH4HCO3
D．除铁环节中加入的X的量不能过大
3．（2022·福建省福州第一中学模拟预测）化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是（ ）
A．新能源汽车的推广与使用，有助于减少光化学烟雾的产生
B．服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害
C．铁在潮湿的空气中放置，易发生化学腐蚀而生锈
D．在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋，可防止食物受潮、氧化
4．（2022·全国·高三专题练习）三氧化二铬(Cr2O3) 是一种深绿色的固体，熔点很高，难溶于水，其化学性质类似于Al2O3，水溶液中Cr(+3)具有还原性。下列关于Cr2O3的说法错误的是（ ）
A．与稀硫酸反应： Cr2O3+ 3H2SO4 = Cr2(SO4)3+ 3H2O
B．与NaOH溶液反应： Cr2O3+ 4OH- = 2+2H2O
C．碱性条件下被H2O2氧化为Cr(+6)： Cr2O3+ 3H2O2+ 4OH- =2+ 5H2O
D．由于金属性铝强于铬，且铬的熔点较高，故可用铝热法还原Cr2O3制取金属铬
5．（2022·全国·高三专题练习）某含Cr2O的废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到nmlFeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述正确的是（ ）
A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)ml
B．处理废水中Cr2O的物质的量为nxml
C．反应中发生转移的电子数为3nxml
D．在FeO·FeyCrxO3中x=3y
6．（2022·安徽·合肥市第六中学模拟预测）使用下列仪器或装置不能达到实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
7．（2022·福建福州·高三阶段练习）以菱锰矿(主要成分为，含有少量、、、)为原料制备MnOOH的工艺流程如图：
已知：
(i)MnOOH难溶于水和碱性溶液；
(ii)在“沉淀池Ⅰ”的条件下，不会被氧化；
(iii)表中是几种金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀时所需要的pH：
下列分析错误的是（ ）
A．“沉淀池Ⅰ”步骤加入的氨水可调节溶液的pH使、生成沉淀
B．滤渣2的主要成分是CS
C．“沉锰”的离子方程式为
D．检验MnOOH是否洗涤干净，可选用溶液
8．（2021·全国·高三专题练习）MnSO4·H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体，某同学设计下列装置制备硫酸锰：
下列说法错误的是（ ）
A．装置I烧瓶中放入的药品X为铜屑
B．装置II中用“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率
C．装置III用于吸收未反应的SO2
D．用装置II反应后的溶液制备MnSO4·H2O需经历蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥的过程
9．（2022·山东·肥城市教学研究中心模拟预测）二氯化钒(VCl2)是重要的有机合成试剂，具有较强的还原性和吸湿性。某科学探究小组同学通过分解VCl3制备VCl2。下列说法不正确的是（ ）
A．盛饱和NH4Cl溶液的仪器名称为恒压滴液漏斗
B．甲装置反应生成氮气，用于排除乙、丙装置中的空气
C．丁装置可用于尾气吸收，盛装的药品为P2O5粉末
D．验证丙装置中的气体产物，可用湿润的淀粉碘化钾试纸
10．（2022·全国·高三专题练习）以硅藻土为载体的五氧化二钒()是接触法制备硫酸的催化剂，以下是废钒催化剂回收工艺路线，废钒催化剂中有：、、、、、，下列说法错误的是（ ）
A．“酸浸”时转化为，其离子方程式为：
B．“氧化”中转变为，反应的离子方程式为
C．“中和”作用之一是使钒以形式存在于溶液中，“废渣2”中含有、
D．“煅烧”中使用的主要实验仪器名称为瓷坩埚、泥三角、三脚架和酒精喷灯
11．（2022·全国·高三专题练习）钒元素在酸性溶液中有多种存在形式，其中VO2+为蓝色，VO为淡黄色，VO具有较强的氧化性，Fe2+、SO等能把VO还原为VO2+。向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液颜色由蓝色变为淡黄色。下列说法不正确的是（ ）
A．在酸性溶液中氧化性：MnO>VO
B．FeI2溶液与酸性(VO2)2SO4溶液发生反应：Fe2++VO=Fe3++VO2+
C．向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液反应化学方程式为：10VOSO4+2H2O+2KMnO4=5(VO2)2SO4+2MnSO4+2H2SO4+K2SO4
D．向含1mlVO的酸性溶液中滴加1.5mlFeSO4的溶液完全反应，转移电子为1ml
12．（2022·江苏泰州·模拟预测）某化学兴趣小组以含钴废渣(主要成分CO、C2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备C2O3的一种实验流程如下。下列与流程相关的原理、装置和操作能达到实验目的的是（ ）
A．“酸浸”中的SO2作还原剂，用装置甲制取
B．“酸浸”所需的250 mL 1.0 ml·L-1 H2SO4溶液用装置乙配制
C．“萃取”的目的是除去Zn2+，用装置丙，振荡时分液漏斗下端应向下倾斜
D．“沉钴”时向萃取液中缓慢滴加沉淀剂，用装置丁过滤所得悬浊液
13．（2022·全国·高三专题练习）以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、Fe2O3、CO、BaO和SiO2)为原料制备碳酸钴(CCO3)和NixOy的工艺流程如图。下列说法正确的是（ ）
A．“滤渣I”成分是SiO2
B．“氧化”时为证明添加NaClO3已足量，可用KSCN溶液进行检验
C．“沉钴”反应的离子方程式为2+C2+=CCO3↓+CO2↑+H2O
D．NiSO4溶液通过蒸发结晶获得NiSO4·6H2O晶体
14．（2022·湖北·高三阶段练习）草酸钴主要用作制氧化钴的原料，也可用于制取其他钴化合物。利用废料铝钴膜(含有、Al、Fe)制备草酸钴的工艺如下：
下列有关说法错误的是（ ）
A．碱浸的目的是溶解除铝B．氢碘酸在流程中体现酸性和还原性
C．滤渣的主要成分是氢氧化铁D．沉钴时检验沉淀是否洗涤干净可用的试剂为盐酸
15．（2022·全国·高三专题练习）以含钴废渣(主要成分CO、，还含有、ZnO等杂质)为原料制备需经历酸浸、还原、沉钴、过滤、灼烧等操作。下列实验装置能达到实验目的的是（ ）
A．用装置甲配制“酸浸”所需的1ml/L 溶液
B．用装置乙制备“还原”所需的气体
C．用装置丙过滤“沉钴”所得悬浊液
D．用装置丁灼烧固体制
16．（2022·全国·高三专题练习）某废矿渣的主要成分有FeO、NiO、Al2O3、SiO2，为节约和充分利用资源，通过如图工艺流程回收铁、镍。下列说法错误的是（ ）
已知：
ⅰ.常温下，Ksp(NiCO3)=1.4×10-7；Ksp[Ni(OH)2]=1.0×10-15。
ⅱ.“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理如下：
X2+(水相)+2RH(有机相)XR2(有机相)+2H+(水相)。
A．滤液①中，主要存在的钠盐有NaAlO2、Na2SiO3
B．“反萃取”应控制在酸性环境进行
C．“沉镍”过程中反应方程式为：Ni2++2HCO=NiCO3↓+CO2↑+H2O，“沉镍”时若溶液pH越大，越能充分吸收二氧化碳，NiCO3的产率越高
D．已知“水相”中c(Ni2+)=2×10-2ml•L-1，加NaHCO3“沉镍”，当沉镍率达到99%时，溶液中c(CO)=7×10-4ml•L-1
第II卷（非选择题）
17．（2022·江苏江苏·高二阶段练习）钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物，其主要成分为、及少量的。一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得的工艺流程如图：
已知：
①“酸浸”后转化为；
②的近似为；
③有关物质的溶解度()如表所示：
回答下列问题：
(1)若“含净化液”中，则“水解沉钒”调pH应不超过_______。
(2)“溶液1”中含，加入后发生反应的离子方程式为__________________。
(3)氧化-水解沉钒过程中可以选择多种氧化剂，如、等，如图是温度对、氧化-水解沉钒率的影响。由图可知，试剂X应选择_______进行“氧化”，原因是___________________。使用该氧化剂是应选择的适宜温度是_____________，原因是_______________________________。
(4)上述流程制取的重铬酸钠()样品通常含有一定的杂质，可用以下方法测定其纯度：
称取重铬酸钠样品2.2g配成250mL溶液，取出25.00mL于锥形瓶中，加入溶液和足量碘化钾，放于暗处5min，然后加入100mL水，再加入几滴淀粉指示剂，用标准溶液滴定()，共用去标准溶液40.00mL，求所得产品中的重铬酸钠的纯度____________。(设整个过程中其它杂质不参与反应。写出计算过程)
18．（2022·河南河南·模拟预测）某含锰废料中主要含MnCO3及少量的FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3，以此为原料制备MnO2的流程如下：
I.氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：
II．常温下Ksp(MnS)=2.0×10-10、Ksp(CuS)=6.0×10-36。
回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分是___________(填化学式)。
(2)“酸浸”时，Cu2(OH)2CO3反应的化学方程式为_______________________。
(3)“氧化1”的目的是___________(用离子方程式表示)。
(4)“调pH”时，试剂X为___________(任写一种)，pH的调节范围为___________。
(5)“除铜”时，当溶液中c(Mn2+)=12ml·L-1，溶液中c(Cu2+)=___________ml·L-1。
(6)“氧化2”制备MnO2(恰好完全反应)时，n(Mn2+)：n()=___________(→Cl-)；“电解”制备MnO2的阳极电极反应式为_________________。
19．（2022·江西鹰潭·一模）无机研究开创绝不无“钴”的时代，草酸钴可用作指示剂和催化剂，CCl2·6H2O可作为饲料营养强化剂。用某水钴矿(主要成分为C2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、 SiO2等)制取CC2O4·2H2O及CCl2·6H2O工艺流程如图所示：
已知：
①滤液1含有的阳离子主要有H+、C2+、Mn2+、Ca2+、 Mg2+等；
②酸性条件下，H2O2不会氧化C2+；
③该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
回答下列问题：
(1)“浸出”过程中，C2O3参与反应的离子方程式为_____________________。
(2)“氧化”过程中涉及的反应离子方程式____________________________。
(3)“操作1”调pH的范围为_______。
(4)在实验室完成“操作3”需用到的玻璃仪器有_______。
(5)“操作4”洗涤过程中可以用工业酒精代替水，其优点是_____________________。
(6)由已知③可知，当Al3+完全沉淀(Al3+浓度为1.0 ×10-5ml·L-1 )时Fe3+的浓度为_______。
(7)某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CCl2溶液，下列可作为指示剂的是_______(填选项，忽略亚钴离子的颜色干扰)。已知几种物质在20°C时的颜色及Ksp值如表：
A．KClB．K2CrO4C．KSCND．K2S
20．（2022·湖南·高二期末）某化学兴趣小组同学查阅资料，发现硫化镍常用于制造某些有机反应的催化剂。硫化镍为黑色粉末，可向稀硫酸酸化的硫酸镍溶液中通入纯硫化氢气体反应制得。该兴趣小组同学利用如图所示装置在实验室制备硫化镍。
已知：
①硫化镍难溶于冷水，在热水中分解。
②硫化镍能溶于盐酸，在空气中易转变成。
③为既不溶于水也不溶于硫酸的黑色沉淀。
回答下列问题：
(1)仪器m的名称为______________；装置A中橡皮管的作用是______________。试剂X的化学式为_______。
(2)按气流方向，上述装置的连接顺序为_______(填大写字母)。
(3)实验开始后，当_______(填实验现象)后，再打开仪器m的活塞滴入硫酸镍溶液，这样做的目的是______________。
(4)三颈烧瓶内发生反应的化学方程式为_____________________。
(5)装置A中水浴的温度要_______(填“高”或“低”)
(6)镍元素在周期表的位置是_______；基态核外电子排布式为______________；基态原子中含有的未成对电子数为______________。
21．（2022·安徽·模拟预测）氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体难溶于水，是制备热敏材料VO2的原料，其化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(IV )碱式碳酸铵晶体，过程如下：

已知：V(IV)的化合物易被氧化。
回答下列问题：
(1)步骤I中生成VOCl2的同时生成一种无色、无污染的气体，该反应的化学方程式为_____________________________________。也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOCl2 溶液，从环境角度考虑，该方法的缺点是_____________(已知氧化性：V2O5>Cl2)
(2)步骤II可用图仪器组装装置。
①上述装置的连接顺序为____________(用各接口字母表示)，盛有NH4HCO3溶液的仪器名称为_______。
②反应前至反应过程中持续向装置D中通入CO2的作用是________________，装置A的作用是___________________。
③检验启普发生器气密性的方法是____________。
(3)加完VOCl2后继续搅拌数分钟，使反应完全，小心取下盛VOCl2溶液的装置，停止通气，立即塞上橡胶塞，将盛有NH4HCO3溶液的装置置于CO2保护下的干燥器中，静置过夜，得到紫红色晶体，抽滤，并用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次，再用有机溶液洗涤，抽干称重。证明沉淀已经洗涤干净的方法为_______________________。
(4)测定氧钒(IV )碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量5.10 g粗产品于锥形瓶中，用硫酸溶液溶解后得到含VO2+的溶液，加稍过量的0.02 ml·L-1 KMnO4溶液将VO2+氧化为 ，充分反应后加入特定的还原剂X除去过量的KMnO4，最后用0.08 ml·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗体积为30.00 mL。(滴定反应：+Fe2+ +2H+=VO2+ +Fe3+ +H2O)
粗产品中钒元素的质量分数为____________(保留两位有效数字)（1）铬(Ⅵ)最重要的化合物是K2Cr2O7，在水溶液中Cr2Oeq \\al(2－,7)和CrOeq \\al(2－,4)存在下列平衡：
2CrOeq \\al(2－,4)(黄色)＋2H＋Cr2Oeq \\al(2－,7)(橙红色)＋H2O
在酸性溶液中，Cr2Oeq \\al(2－,7)具有强氧化性，如可以氧化浓盐酸，生成氯气：
Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Cl－＋14H＋===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O
但在碱性溶液中CrOeq \\al(2－,4)的氧化性要弱得多。
（2）Cr(Ⅲ)在酸性条件下以Cr3＋存在，碱性条件下以Cr(OH)3、[Cr(OH)4]－(或CrOeq \\al(－,2))存在。
①Cr3＋在酸性条件下是稳定的，只能被强氧化剂氧化，如：
2Cr3＋＋3PbO2＋H2O===3Pb2＋ ＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋2H＋。
但在碱性条件下能被氧化成CrOeq \\al(2－,4)，2Cr3＋＋3H2O2＋10OH－===2CrOeq \\al(2－,4)＋8H2O。
②在碱性溶液中，CrOeq \\al(－,2)可以被H2O2氧化为CrOeq \\al(2－,4)，2CrOeq \\al(－,2)＋3H2O2＋2OH－===2CrOeq \\al(2－,4)＋4H2O。
（1）Mn2＋：
在酸性条件下，很难被氧化，只有强氧化剂才能将其氧化，
2Mn2＋＋5PbO2＋4H＋===2MnOeq \\al(－,4)＋5Pb2＋＋2H2O；
在碱性条件下，Mn2＋易被氧化为MnOeq \\al(－,4)等，如5ClO－＋2Mn2＋＋6OH－===5Cl－＋2MnOeq \\al(－,4)＋3H2O。
（2）Mn(Ⅵ)化合物的性质
MnOeq \\al(2－,4)存在于强碱性溶液中，在酸性、中性环境中均发生歧化反应。
3MnOeq \\al(2－,4)＋2H2O===2MnOeq \\al(－,4)＋MnO2↓＋4OH－
3MnOeq \\al(2－,4)＋4H＋===2MnOeq \\al(－,4)＋MnO2↓＋2H2O
（3）KMnO4的性质
热稳定性差，通常保存在棕色试剂瓶中：4KMnO4＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(光照))4MnO2↓＋3O2↑＋4KOH。
①在酸性介质中，MnOeq \\al(－,4)具有强氧化性，可以氧化Fe2＋、Cl－、H2C2O4、H2O2等，本身被还原为Mn2＋。
如：MnOeq \\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
②在碱性、中性或微弱酸性溶液中，MnOeq \\al(－,4)仍旧是氧化剂，本身被还原为MnO2。
2MnOeq \\al(－,4)＋I－＋H2O===2MnO2↓＋IOeq \\al(－,3)＋2OH－
③在强碱性溶液中，当MnOeq \\al(－,4)过量时，还原产物是MnOeq \\al(2－,4)，
2MnOeq \\al(－,4)＋SOeq \\al(2－,3)＋2OH－===2MnOeq \\al(2－,4)＋SOeq \\al(2－,4)＋H2O。
（1）钒：
常温下不活泼，不与空气、水、苛性碱作用，也不与非氧化性的酸作用，但溶于氢氟酸，也溶于强氧化性的酸(如硝酸和王水)中。
（2）五氧化二钒：
两性氧化物，但以酸性为主，V2O5＋6NaOH===2Na3VO4＋3H2O；
1 800 ℃发生分解反应：2V2O52V2O4＋O2↑；
微溶于水，可形成稳定的胶体，有较强的氧化性：V2O5＋6HCl===2VOCl2＋Cl2＋3H2O。
（3）VO2＋、VOeq \\al(＋,2)：在酸性介质中，VOeq \\al(＋,2)具有强氧化性，
VOeq \\al(＋,2)＋Fe2＋＋2H＋===VO2＋＋Fe3＋＋H2O，
2VOeq \\al(＋,2)＋H2C2O4＋2H＋===2VO2＋＋2CO2↑＋2H2O。
（4）钒酸盐：偏钒酸盐(NH4VO3)、正钒酸盐(Na3VO4)等在加热条件下不稳定，
2NH4VO3V2O5＋2NH3↑＋H2O。
单质
常温下钴、镍在空气中能稳定存在；加热条件下可生成CO、NiO
化合价
＋2价
＋3价
氧化物
CO：一定条件下可被H2或CO还原成单质钴。能溶于酸和强碱，不溶于水、醇和氨水。
NiO：能溶于酸和氨水，不溶于水。
C2O3、Ni2O3在酸性溶液中具有强氧化性：
C2O3＋6HCl===2CCl2＋Cl2↑＋3H2O
Ni2O3＋6HCl===2NiCl2＋Cl2↑＋3H2O
氢氧化物
C(OH)2：在空气中被缓慢氧化为棕褐色的C(OH)3；可被强氧化剂(如H2O2)迅速氧化。
Ni(OH)2：在空气中较稳定，可采用氧化性较强的 Cl2 将其氧化。
C(OH)3、Ni(OH)3在酸性溶液中有强氧化性。
2C(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2C2＋＋Cl2↑＋6H2O
2Ni(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋6H2O
氯化物
CCl2、NiCl2在不同的温度时可含不同数目的结晶水，前者因结晶水数目的不同呈现不同的颜色，可用于制造变色硅胶，还可用作干湿指示剂NiCl2通常在有机溶剂中的溶解度比 CCl2小得多，利用这一性质可分离二者。
C3＋、Ni3＋仅能够存在于固态物质或配合物中，在水溶液中会发生如下反应(镍同)：
4C3＋＋2H2O===4C2＋＋4H＋＋O2↑
CCl3在加热或遇水时发生分解：
2CCl32CCl2＋Cl2↑
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 ml·L−1)的pH
沉淀完全时(c=1.0×10−5 ml·L−1)的pH
7.2
8.7
3.7
4.7
2.2
3.2
7.5
9.0
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Mn2+
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
10.1
A．从氯化铵溶液中直接蒸发结晶获得氯化铵晶体
B．分离硝基苯和水
C．制备金属锰
D．证明醋酸为弱酸
金属离子
完全沉淀所需pH
3.2
9.0
4.7
9.4
10.1
温度/℃
20
40
60
80
100
183.6
215.1
269.2
376.4
415.0
19.5
48.8
45.3
43.7
42.5
氢氧化物
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
开始沉淀时pH
8.3
6.3
2.7
4.7
完全沉淀时pH
9.8
8.3
3.7
6.7
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
C2+
Mn2+
开始沉淀时
2.7
7.6
4.0
7.6
7.7
完全沉淀时
3.7
9.6
5.2
9.2
9.8
化学式
AgCl
AgSCN
Ag2S
Ag2CrO4
颜色
白色
浅黄色
黑色
红色
Ksp
2.0×10-10
1.0×10-12
2.0×10-48
2.0×10-12