第19讲 铬、锰、钒、钴、镍及其化合物（解析版）-备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

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备战 2023 年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练
第19 讲 铬、锰、钒、钴、镍及其化合物
【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 Cr2O，＋6价铬在酸性条件下以 Cr2O存在，具有强氧化性，在碱性介质中
以CrO 存在。
（1）铬(Ⅵ)最重要的化合物是 K2Cr2O7，在水溶液中 Cr2O和CrO 存在下列平衡：
2CrO(黄色)＋2H＋Cr2O(橙红色)＋H2O
在酸性溶液中，Cr2O具有强氧化性，如可以氧化浓盐酸，生成氯气：
Cr2O＋6Cl－＋14H＋===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O
但在碱性溶液中 CrO 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CrO)存在。
Cr①3＋在酸性条件下是稳定的，只能被强氧化剂氧化，如：
2Cr3＋＋3PbO2＋H2O===3Pb2＋ ＋Cr2O＋2H＋。
但在碱性条件下能被氧化成 CrO，2Cr3＋＋3H2O2＋10OH－===2CrO＋8H2O。
② 在碱性溶液中，CrO 可以被 H2O2氧化为 CrO，2CrO＋3H2O2＋2OH－===2CrO＋4H2O。
【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
【答案】C
【解析】
向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧，发生如下反应：4Na2CO3＋2Cr2O3＋3O2=====4Na2CrO4＋
4CO2，Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑， Na2CO3＋Al2O3=====2NaAlO2＋CO2↑，水浸之后，溶液中含
有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3，向溶液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，过滤，
滤液中含有 Na2CrO4、Na2CO3，再向溶液中加硫酸，2Na2CrO4＋H2SO4===Na2Cr2O7＋Na2SO4＋H2O，再向
溶液中加入 KCl 固体，就会有 K2Cr2O7晶体析出。经上述分析知，煅烧时有氧化还原反应，A错误；
用水浸之后，溶液中含有 Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3，向溶液中通入二氧化碳，会生成氢氧化铝
沉淀和硅酸沉淀，B错误；
从上述流程图可知，CO2和Na2CO3均可循环使用，C正确；
由Na2CrO4转化为 K2Cr2O7的过程中需加入硫酸和 KCl 固体，反应如下：2Na2CrO4＋H2SO4===Na2Cr2O7＋
Na2SO4＋H2O，再向溶液中加入 KCl 固体，就会有 K2Cr2O7晶体析出，D错误。
【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；
PbCrO②4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
【答案】A　
【解析】
将铬渣干燥粉碎后高温焙烧，Cr2O3和NaOH、NaNO3反应，Cr2O3转化为 Na2CrO4，Cr 元素化合价升高，
并且产生一种无污染气体，由此推断该气体为 N2，故化学方程式为 5Cr2O3＋14NaOH ＋
6NaNO3===10Na2CrO4＋3N2↑＋7H2O，SiO2转化为 Na2SiO3，Al2O3转化为 NaAlO2，溶液浸出过滤后得到含
有NaOH、NaNO3、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CrO4的溶液，向溶液中加入酸，可以将 NaAlO2转化为 Al(OH)3
沉淀，Na2SiO3转化为 H2SiO3，从而除去 Al、Si，为不引入新杂质，加入的酸应为硝酸，过滤后加入硝酸
铅，得到 PbCrO4沉淀，过滤、洗涤、干燥后得到 PbCrO4。焙烧过程中发生反应的方程式为 5Cr2O3＋
14NaOH＋6NaNO3===10Na2CrO4＋3N2↑＋7H2O，A项正确；调节溶液 pH，是为除去 Al、Si，应加入硝
酸，B项错误；NaNO3、Pb(NO3)2均溶于水中不易回收，C项错误；PbCrO4产品易溶于无机强碱溶液，故
洗涤液时不能加入 NaOH，D项错误。
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。
（1）Mn2＋：
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