第19講適度拓展：重要的過渡元素及其化合物-2025新高考化學二輪重點專題復習課件（含講義）-課件下載-教習網(wǎng)

1. 過渡金屬單質(zhì)的物理通性：過渡金屬外觀都呈銀白色或灰白色，有金屬光澤，其主要物理性質(zhì)為：(1)高密度。除鈧、鈦和ⅡB族元素屬輕金屬外，其余均屬重金屬。(2)高熔點。與s區(qū)和p區(qū)金屬相比，過渡元素具有較高的熔點。(3)高硬度。除鈧族金屬和ⅡB族元素較軟之外，一般都有較高的硬度。(4)過渡金屬有優(yōu)良的延展性、導電性和導熱性，不同的過渡金屬之間可形成多種合金。
過渡元素的原子半徑較小而彼此堆積很緊密；金屬原子中未成對的(n－1)d電子也參與成鍵，鍵合電子數(shù)目較多
2. 過渡金屬單質(zhì)的化學通性(1)過渡元素氧化數(shù)多變過渡元素的價層電子構(gòu)型為(n-1)d1~10ns1~2，原子最外兩個電子層都是未充滿的。像4s和3d，5s和4d，6s和5d之間的能量差值較小，常出現(xiàn)能級交錯現(xiàn)象，所以除最外層s電子可以成鍵外，次外層d電子也可以部分或全部參加成鍵，因此具有多變的氧化態(tài)是過渡元素的重要特征。
MnO2(s)+4H+(aq)+2e－→Mn2+(aq)+2H2O(l)
Fe2+－e－==Fe3+
Fe(OH)2－e－+OH－==Fe(OH)3
當c(OH－)=1.0ml/L時
過渡金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)(2)氧化物及其對應水合物的酸堿性低氧化態(tài)時氫氧化物一般顯堿性，且同一周期自左向右，低氧化態(tài)的氫氧化物M(OH)2和M(OH)3的堿性依離子半徑的縮小而遞減；隨著元素氧化數(shù)的提高，酸性增強，如MnO為堿性氧化物，Mn2O7為酸性氧化物。
離子自身電場的作用，將使周圍其他離子的正、負電荷重心不重合，產(chǎn)生誘導偶極，這種過程稱為離子的極化。
陽離子一般半徑較小，又帶正電荷，它對相鄰陰離子會起誘導作用而使其變形。因此陽離子的主要作用是極化周圍的負離子。
像陽離子這樣，使異號離子極化而變形的作用稱為該離子的“極化作用”。
陽離子的極化作用可以用離子勢半定量的衡量強弱。當電子構(gòu)型相同時，陽離子的離子勢越大，其極化力也就越大。
電荷高的陽離子有強的極化能力如：Si4+>Al3+>Mg2+>Na+
陽離子的電子構(gòu)型對極化能力有影響順序：18或(18+2)e－構(gòu)型 > 9~17e－構(gòu)型 > 8e－構(gòu)型的離子
半徑小的具有較強的極化能力如： Be2+ > Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+
離子極化可以使離子的電子云變形，這種被異號離子極化而發(fā)生離子電子云變形的性能稱為該離子的“變形性”。
陰離子一般半徑較大，外圍有較多負電荷，因而在電場作用下容易發(fā)生電子云變形，在被誘導過程中能產(chǎn)生臨時偶極，因此離子的變形性主要指陰離子。
電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，隨著負電荷的增加和正電荷的減小而變形性增大如：O2－> F－ > Na+ > Mg2+ > Al3+ > Si4+
最外層電子結(jié)構(gòu)相同的離子，電子層越多，離子半徑越大，變形性越強。如：I－ > Br－ > Cl－ > F－
含氧酸和堿屬于同構(gòu)型的物質(zhì)，即它們都是含羥基(－OH)的化合物。都可用R－O－H 簡單表示。根據(jù)結(jié)構(gòu)分析可知，若R－O－H主要斷R－O則為堿式電離，若主要斷O－H 則為酸式電離，若2種斷鍵能力相當，則為“兩性”電離。究竟采取何種電離方式，取決于中心離子極化作用和水分子的極性誘導效應，歸根到底相當于對R－OH的中心O原子的“爭奪”。這里提出作用模型：H2O…R－O－H…OH2，R－O－H 的兩端(R端和H 端)H2O 分子對體系電子云的誘導方向相反，強度不同。
若中心離子的離子勢φ 越大，極化作用越強，Rn+ 吸引氧原子電子云的力量越大，通過Rn+ 的極化作用和左端H2O的極性誘導效應的共同作用，使O電子云密度減小，R－O縮短，O－H 加長，O－H 由共價鍵轉(zhuǎn)化為離子鍵的趨勢加大，極性增大，則主要斷O－H，發(fā)生酸式電離；
例如：酸性 HClO4 > HBrO4 > H5IO6
H2SO3 > H2SeO3 > H2TeO3
HClO4 > HClO3 > HClO2> HClO
相反，如果φ 越小，則右端H2O分子的極性誘導作用將大于中心離子Rn+的極化作用和左端H2O分子的極性誘導作用之和，使R－O加長，R－O的共價性減弱而離子性增強，極性增大，主要斷R－O，發(fā)生堿式電離?；衔颮OH 的酸堿性則主要由Rn+ 的離子勢和水分子極性誘導效應2者協(xié)同作用決定。
例如：堿性 NaOH > Mg(OH)2 > Al(OH)3 > Si(OH)4
Be(OH)2 < Mg(OH)2 < Ca(OH)2 < Sr(OH)2
LiOH < NaOH < KOH < RbOH
LiOH 表現(xiàn)為中強堿。這主要是由于Li+ 的極化作用使Li-O間鍵的共價性明顯，而其他堿金屬的氫氧化物(MOH)均表現(xiàn)為強堿，主要為離子型化合物。
過渡金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)(3)過渡元素的配位性和催化性過渡元素具有很強的形成配合物的傾向，原因有三：過渡元素的原子或離子具有能級相近的 (n-1)d、ns和np軌道，其中ns和np軌道是空的，(n-1)d軌道是部分空的，可以接受配體的孤電子對；過渡元素又富有d電子，可與配體的π*反鍵軌道（如CO、CH2＝CH2等）或nd空軌道形成反饋π鍵。過渡元素的離子一般具有較高的電荷和較小的半徑，極化力強，對配體有較強的吸引力。
1. 鈦的存在和制?、俅嬖冢衡佋谧匀唤缰幸越鸺t石(TiO2)、鈦鐵礦(FeTiO3)、鈣鈦礦(CaTiO3)存在②制?。航饘兮伈蝗菀滋崛。粌H因為它具有高熔點，而且在高溫下易與空氣、氧氣、氮氣、碳和氫氣反應，因為金屬鈦十分昂貴。
FeTiO3 + 2H2SO4 === TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O
將所得的固體產(chǎn)物用水浸取，同時加入鐵屑防止Fe2+被氧化，低溫下結(jié)晶出FeSO4·7H2O，過濾后稀釋、加熱使TiOSO4水解得到水合二氧化鈦(TiO2·xH2O)，然后加熱水合二氧化鈦，脫水得到TiO2
第ⅣB，價電子排布式：3d24s2，軌道表達式：
在化學反應體系中，經(jīng)常存在這樣的情況：一個反應的產(chǎn)物或產(chǎn)物之一是另一反應的一種反應物?把這兩個反應耦聯(lián)起來，得到一個新的反應，這個新的反應在化學熱力學上稱為“耦合反應”?狹義的“耦合反應”，往往又是指一個在熱力學上沒有自發(fā)性的反應(ΔrG>0的反應)與另一個自發(fā)傾向很大的反應(ΔrGm0或者說在ΔrGm=0時T=ΔrHm/ΔrSm=2930.3K，溫度過高，實際生產(chǎn)中很難滿足，這就是題干中所說“TiO2與Cl2難以直接反應”的熱力學原因。
有以上熱力學數(shù)據(jù)可知：（2）加碳之后的反應②與反應①相比， ΔrHm減小， ΔrSm增大，這就導致了ΔrGm由正值變?yōu)樨撝?。也就是說，該反應的耦合反應2C(s) + O2(g) = 2CO(g) 起到了減焓增熵的效果，使不能自發(fā)進行的反應得以能夠自發(fā)進行。
同樣的原理，可以解釋從二氧化硅制四氯化硅、從三氧化二硼制三氯化硼，也不能由氯氣直接反應而制得，而必須在高溫下耦合碳的氧化反應。SiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g) === SiCl4(g)+2CO(g) B2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) === 2BCl3(g)+ 3CO(g) Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g) === 2AlCl3(g)+ 3CO(g)
2．鈦單質(zhì)的物理性質(zhì)：金屬鈦特有的銀灰色調(diào)不論是采用高拋光、絲光，還是亞光方式處理，都有上好的表面效果。鈦是除貴金屬以外最合適的首飾材料，在國外現(xiàn)代首飾設計中經(jīng)常使用，市場上俗稱鈦金。金屬鈦無磁性、無毒、使它在和皮膚長期接觸以后也不影響其本質(zhì)，所以不會造成皮膚的過敏，它是唯一對人類植物神經(jīng)和味覺沒有任何影響的金屬，可用于接骨和人造關(guān)節(jié)的制作，故有“生物金屬”之稱。
3．鈦的化學性質(zhì)：鈦的穩(wěn)定氧化態(tài)是＋4，其次＋3。在常溫或低溫下金屬鈦是不活潑的，或者說是鈍化金屬，這是因為它的表面生成了一層薄而致密的，鈍性的，能自行修補裂縫的氧化膜，在室溫下這種氧化膜不會同酸或者堿發(fā)生作用。不過鈦能緩慢地溶解在熱的濃鹽酸或者濃硫酸中，生成Ti3+：2Ti+6HCl(濃,熱)===2TiCl3+3H2↑2Ti+3H2SO4(濃,熱)===2Ti2(SO4)3+3H2↑
二氧化鈦在自然界以金紅石為最重要，不溶于水也不溶于稀酸。但屬于兩性氧化物，能溶于氫氟酸、熱的濃硫酸和熔融態(tài)堿中。TiO2＋6HF===H2[TiF6]＋2H2OTiO2＋H2SO4===2TiOSO4＋H2OTiO2＋2NaOH ===Na2TiO3＋H2O
4．二氧化鈦（TiO2）：
TiO2++(2+x)H2O==TiO2·xH2O+2H+
四氯化鈦是鈦的一種重要鹵化物，以它為原料，可以制備一系列鈦化合物和金屬鈦。它在水中或潮濕空氣中都極易水解將它暴露在空氣中會發(fā)煙：TiCl4＋(2+x)H2O===TiO2·xH2O＋4HCl6．鈦(Ⅳ)的配位化合物鈦(Ⅳ)能夠與許多配合劑形成配合物，如[TiF6]2－、[TiCl6]2－、[TiO(H2O2)]2+ 等，其中與H2O2的配合物較重要。
5．四氯化鈦（TiCl4）：
7．鈦及其化合物性質(zhì)歸納
基本不考查氧化還原反應
釩(V)屬于稀有的元素，它的熔點較高，銀白色有金屬光澤，純凈的金屬硬度低、有延展性，當含有雜質(zhì)時則變得硬而脆。金屬釩本身的用途很少，主要用于制造合金和特種鋼。釩鋼具有強度大、彈性好、抗磨損、抗沖擊等優(yōu)點，因此它是汽車和飛機制造業(yè)中特別重要的材料。
1．釩單質(zhì)的物理性質(zhì)：
2．釩單質(zhì)的化學性質(zhì)：
第ⅤB，價電子排布式：3d34s2，軌道表達式：
在許多方面單質(zhì)釩都類似于鈦，如高硬度、高熔點、抗腐蝕能力強。單質(zhì)釩在常溫下化學活性較低，表面易形成致密的氧化膜而呈鈍態(tài)。
V有0、+2、+3、+4、+5五種化合價，在反應中注意其變價問題。
3．V2O5的化學性質(zhì)：
V2O5屬于酸性為主的兩性氧化物
V2O5·xH2O＋6NaOH===2Na3VO4＋(3+x)H2O
V2O5＋Na2CO3===NaVO3＋CO2↑
V2O5＋H2SO4===(VO2)2SO4＋H2O
V2O5酸性條件下具有強氧化性
V2O5＋6HCl === 2VOCl2＋Cl2 + 3H2O
V2O3屬于堿性氧化物
V2O3＋6H+ === 2V3+ + 3H2O
VO2＋4H+ === VO2+ + 2H2O
5．釩及其化合物性質(zhì)歸納：
1. 鉻的存在和制?、俅嬖冢恒t在自然界中以鉻鐵礦存在，化學式為Fe(CrO2)2 [即FeO·Cr2O3]②制取：金屬鉻可以通過鉻鐵礦FeCr2O4制取，用焦炭還原就可制得鉻鐵合金。該合金可用作制取不銹鋼的原料。FeCr2O4＋4C Fe＋2Cr＋4CO。如果要制取不含鐵的鉻單質(zhì)，可將鉻鐵礦與碳酸鈉強熱而成為水溶性的鉻酸鹽(其中鐵轉(zhuǎn)換為不溶性的Fe2O3)，4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2===2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2進一步用水浸取、酸化使重鉻酸鹽析出。接著加熱還原而變?yōu)镃r2O3，再用鋁等還原就可得到金屬鉻。
2．鉻單質(zhì)的物理性質(zhì)：鉻的單電子多，金屬鍵強，決定了金屬鉻的熔點高達1907℃，沸點高達2671℃，也決定了金屬鉻的硬度極高，鉻是硬度最高的金屬，莫氏硬度為9，與最硬的物質(zhì)硬度為10的金剛石接近。由于鉻的機械強度好，且有抗腐蝕性能，被用于鋼鐵合金中。不銹鋼中含鉻量最高，可達20％左右。許多金屬表面鍍鉻，防銹，光亮。
第ⅥB，價電子排布式：3d54s1，軌道表達式：
3. 鉻的化學性質(zhì)：在室溫條件下，鉻的化學性質(zhì)穩(wěn)定，在潮濕空氣中不會被腐蝕，能保持光亮的金屬光澤。金屬鉻的抗腐蝕和耐磨性好，常用于制造不銹鋼和儀器儀表的金屬表面鍍鉻。高純度的鉻可以抵抗稀硫酸的侵蝕，與硝酸甚至王水作用會使鉻鈍化，一般認為這是由于表面生成一層致密氧化物的緣故。
3. 鉻的化學性質(zhì)：在升高溫度的情況下，鉻的反應活性增強，可與多種非金屬如X2、O2、N2、S、C等直接化合，一般生成Cr(Ⅲ)化合物。鉻可以緩慢地溶于稀酸中，先有藍色的Cr(Ⅱ）生成，例如：Cr+2HCl===CrCl2+H2Cr(Ⅱ)具有很強的還原性，在空氣中迅速被氧化成綠色的Cr(Ⅲ)4CrCl2 + 4HCl + O2 === 4CrCl3 + 2H2O
4. Cr(Ⅵ)的化學性質(zhì)：
AgCr2O7和BaCrO4均為沉淀
5. Cr及其化合物性質(zhì)小結(jié)：
1. Mn單質(zhì)的性質(zhì)：
錳是一種較活潑的金屬，在空氣中錳的表面被一層褐色的氧化膜所覆蓋，與冷的濃硝酸能夠形成致密的氧化膜。
用途：錳是一種重要添加劑，主要用于鋼鐵工業(yè)中生產(chǎn)錳合金鋼，能有效脫除氧和硫，增強鋼的耐腐蝕性、延展性和強度。目前世界上90%的錳礦用于鋼鐵冶煉。錳還可以代替鎳制造不銹鋼。① 煉鋼過程中作脫氧劑：2Mn＋O2＝2MnO;② 在冶煉過程中作脫硫劑：Mn＋FeS＝MnS＋Fe
第ⅦB，價電子排布式：3d54s2，軌道表達式：
2. Mn(Ⅱ)的性質(zhì)：
Mn2+是錳的最穩(wěn)定狀態(tài)，因為Mn2+價電子構(gòu)型為較穩(wěn)定的3d5半充滿結(jié)構(gòu)。氧化錳(MnO)是一種暗綠色的堿性氧化物，不溶于水，可溶于稀酸中。MnSO4、MnCl2 和Mn(NO3)2等強酸鹽均易溶于水，其水合晶體為淺紅色,在水溶液中呈粉紅色，少數(shù)弱酸鹽，如碳酸錳、硫化錳難溶于水。
3. Mn(Ⅳ)的性質(zhì)：
4. Mn(Ⅵ)的性質(zhì)：
5. Mn(Ⅶ)的性質(zhì)：
在酸、堿性不同的條件下，高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是不同的
6. Mn及其化合物性質(zhì)小結(jié)：
不同價態(tài)錳的氧化物及其水化物的酸堿性規(guī)律與含氧酸的酸性強弱規(guī)律相同。低價時呈堿性，高價時呈酸性，中心原子價態(tài)越高酸性越強。
5. Mn及其化合物性質(zhì)小結(jié)：
鐵、鈷、鎳同屬于第四周期第Ⅷ族，通常將它們稱為鐵系元素。鐵系元素單質(zhì)都是銀白色具有光澤的金屬，都有強磁性，許多鐵、鈷、鎳合金是很好的磁性材料。鐵和鎳的延展性好，鈷硬而脆。鈷主要用于制造特種鋼和磁性材料。鈷的化合物廣泛用作顏料和催化劑。鎳主要用作其他金屬的保護層或用來生產(chǎn)耐腐蝕的合金鋼、硬幣及耐熱元件。鎳是一種很好的催化劑，常用于不飽和有機物氫化反應，及水蒸氣中CH4裂解生產(chǎn)CO和H2的反應。
第Ⅷ，價電子排布式：3d6~84s2
三者屬于中等活潑的金屬，活潑性按Fe、C、Ni順序遞減。
4Ni3++H2O===4Ni2++O2+4H+
2NiO(OH)+6H++2Cl－===2Ni2++Cl2+4H2O
NiO、Ni(OH)2、NiCl2·6H2O、 NiSO4·7H2O、 Ni(NO3)2·6H2O均為綠色
Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O
C2O3+6HCl==2CCl2+Cl2+3H2O
Ni2O3+6HCl==2NiCl2+Cl2+3H2O
鐵系氫氧化物的性質(zhì)對比
【思考】0.2 ml/L的CSO4溶液與0.2 ml/L的Na2CO3溶液等體積混合，判斷生成什么沉淀？(該Na2CO3溶液中c(OH－)≈10－2.5ml/L)
參考：單曉海老師公眾號《雜談丨一節(jié)由沉淀劑選擇引發(fā)的討論課》
銅單質(zhì)的化學性質(zhì)銅單質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫下不易被O2氧化，加熱時可被氧化為CuO，在潮濕的空氣中銅可生成銅綠：2Cu＋O2＋CO2＋H2O＝Cu2 (OH)2CO3，銅綠可防止金屬進一步被腐蝕。銅綠可以溶解于稀硫酸，離子反應方程式為Cu2(OH)2CO3＋4H+＝2Cu2+＋ CO2↑＋3H2O。
銅單質(zhì)的化學性質(zhì)銅單質(zhì)不能從非氧化性酸中置換出H2，但當有其他氧化劑時可以發(fā)生反應。2Cu+4H++O2===2Cu2++2H2OCu+2H++H2O2===Cu2++ 2H2O
銅的+2價化合物的化學性質(zhì)CuO堿性氧化物，能與酸反應Cu(OH)2：難溶于水的弱堿，能溶于鹽酸、硫酸等強酸。
(1)向CuSO4溶液中滴加氨水，生成藍色沉淀，離子方程式為：Cu2＋＋2NH3·H2O＝2NH4＋＋Cu(OH)2↓ (2)向沉淀后的懸濁液中繼續(xù)添加氨水，沉淀溶解，得到深藍色的透明溶液，離子方程式為：Cu(OH)2＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－(3)實驗過程中加入C2H5OH后可觀察到析出深藍色[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體，實驗中所加 C2H5OH的作用是降低物質(zhì)的溶解度，加快其析出
Cu形成配合物的反應：
銀白色金屬，質(zhì)軟、新鮮斷面具有金屬光澤，純鋅具有延展性，在潮濕的空氣中易氧化成一層致密的薄膜，阻礙進一步的腐蝕。用途：鋅在常溫下表面易生成一層致密保護膜，所以可用于鍍鋅工業(yè)。鋅能和許多有色金屬形成合金，鋅與銅等組成的黃銅。鋅板可制成鋅錳干電池負極。鋅粉、鋅鋇白、鋅鉻黃可作顏料。
1. 鋅單質(zhì)的物理性質(zhì)
鋅及其化合物的化學性質(zhì)與鋁及其化合物相似
2. 鋅單質(zhì)的化學性質(zhì)
3. ZnO的化學性質(zhì)
4. Zn(OH)2的化學性質(zhì)
5. Zn2+的化學性質(zhì)
【2024·全國甲卷】鈷在新能源、新材料領(lǐng)域具有重要用途。某煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的+2價氧化物及鋅和銅的單質(zhì)。從該廢渣中提取鈷的一種流程如下。
注：加沉淀劑使一種金屬離子濃度小于等于10-5ml·L-1，其他金屬離子不沉淀，即認為完全分離。已知：①Ksp(CuS)=6.3×10-36，Ksp(ZnS)=2.5×10-22，Ksp(CS)=4.0×10-21。 ②以氫氧化物形式沉淀時， lg[c(M)/(ml·L-1)]和溶液 pH的關(guān)系如圖所示。
Zn、Pb、Cu、Fe、C、Mn的+2價氧化物及Zn和Cu的單質(zhì)。
Zn2+、Cu2+、Fe2+、C2+、Mn2+
Zn2+、Fe2+、C2+、Mn2+
Zn2+、Fe3+、C2+
（2）“酸浸”步驟中，CO發(fā)生反應的化學方程式是_______________________。
（4）“沉錳”步驟中，生成1.0ml MnO2，產(chǎn)生H+的物質(zhì)的量為________。
（5）“沉淀”步驟中，用NaOH調(diào)pH=4，分離出的濾渣是______________。
（6）“沉鈷”步驟中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入適量的NaClO氧化C2+，其反應的離子方程式為__________________________________________。
（7）根據(jù)題中給出的信息，從“沉鈷”后的濾液中回收氫氧化鋅的方法是_____。
向濾液中滴加NaOH溶液，邊加邊攪拌，控制溶液的pH接近12但不大于12，靜置后過濾、洗滌、干燥
【2024·新課標卷】鈷及其化合物在制造合金、磁性材料、催化劑及陶瓷釉等方面有著廣泛應用。一種從濕法煉鋅產(chǎn)生的廢渣（主要含C、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化物）中富集回收得到含錳高鈷成品的工藝如下：
C、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化物
Zn2+C2+Fe2+Fe3+
Zn2+C2+Fe3+
Zn2+C2+Fe3+Mn2+
Zn2+C2+Mn2+
(1) “濾渣1”中金屬元素主要為___。(2)“過濾1”后的溶液中加入MnO2的作用是______________________。取少量反應后的溶液，加入化學試劑____________檢驗_____，若出現(xiàn)藍色沉淀，需補加MnO2。(3)“氧化沉鈷”中氧化還原反應的離子方程式為________________________________ 、________________________________________ 。(4)“除鈷液”中主要的鹽有______________（寫化學式）。
將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+，以便在后續(xù)調(diào)pH時除去Fe元素
K3[Fe(CN)6]
ZnSO4、K2SO4
【2024·河北卷】 V2O5是制造釩鐵合金、金屬釩的原料，也是重要的催化劑。以苛化泥為焙燒添加劑從石煤中提取V2O5的工藝，具有釩回收率高、副產(chǎn)物可回收和不產(chǎn)生氣體污染物等優(yōu)點。工藝流程如下。
已知：i石煤是一種含V2O3的礦物，雜質(zhì)為大量Al2O3和少量CaO等；苛化泥的主要成分為CaCO3、NaOH、Na2CO3等。ⅱ高溫下，苛化泥的主要成分可與Al2O3反應生成偏鋁酸鹽；室溫下，偏釩酸鈣[Ca(VO3)2]和偏鋁酸鈣均難溶于水。
V2O3Al2O3CaO
CaCO3、NaOH、Na2CO3
Ca(AlO2)2 Ca(VO3)2
NaAlO2 NaVO3
V2O3＋O2→V2O5V2O5＋2NaOH→2NaVO3＋H2OV2O5＋Na2CO3→2NaVO3＋CO2V2O5＋CaCO3→Ca(VO3)2＋CO2CaCO3＋Al2O3 →Ca(AlO2)2 +CO2NaOH＋ Al2O3 →NaAlO2＋H2O
(1)釩原子的價層電子排布式為；焙燒生成的偏釩酸鹽中釩的化合價為，產(chǎn)生的氣體①為 (填化學式)。
(2)水浸工序得到濾渣①和濾液，濾渣①中含釩成分為偏釩酸鈣，濾液中雜質(zhì)的主要成分為 (填化學式)。
(3)在弱堿性環(huán)境下，偏釩酸鈣經(jīng)鹽浸生成碳酸鈣發(fā)生反應的離子方程式為；CO2加壓導入鹽浸工序可提高浸出率的原因為；浸取后低濃度的濾液①進入 (填工序名稱)，可實現(xiàn)釩元素的充分利用。
Ksp(NH4VO3)=1.7×10-3
(4)洗脫工序中洗脫液的主要成分為 (填化學式)。(5)下列不利于沉釩過程的兩種操作為 (填序號)。a．延長沉釩時間?????b．將溶液調(diào)至堿性??????c．攪拌??????d．降低NH4Cl溶液的濃度
2NH4VO3 →2NH3↑＋H2O↑＋V2O5
構(gòu)建思維模型，兼顧方法模型
粉碎、焙(灼、煅)燒、浸出(酸、堿、水)、調(diào)pH值、(蒸發(fā))冷卻結(jié)晶、沉淀、蒸餾、離子交換(洗脫)、萃取(反萃取)、電解等濃度、接觸面積、pH值、溫度、試劑類型、試劑用量、溶劑、膜等調(diào)控速率控制程度(化學平衡、電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡)溶解性、熔沸點、類別通性、氧化(還原)性、熱穩(wěn)定性、可燃性等
2、核心反應的分析思維模型
3、氧化物及水化物性質(zhì)分析思維模型

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