题目
题型:不详难度:来源:
部分含钒物质在水中的溶解性如下:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
回答下列问题:
(1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,该反应的氧化剂为_____________。
(2)滤液中含钒的主要成分为______________(填化学式)。
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式____;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为___________、_________℃。
(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,反应方程式为:2VO2++H2C2O4+2H+=2VOn+ + 2CO2↑+ mH2O,其中n、m分别为______________、________ 。
(5)全钒液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:
电池放电时正极的电极反应式为 。
答案
4(2分);80(2分) (4)2(2分);2(2分) (5)VO2++ 2H++e-= VO2++H2O(2分)
解析
试题分析:(1)铝和五氧化二钒发生铝热反应的方程式为:3V2O5+10Al6V+5Al2O3,反应中氧化剂是V2O5;
(2)根据溶解性表知,V2O5难溶,VOSO4可溶,因此滤渣是V2O5,滤液中含矾的主要成分的化学式为VOSO4;
(3)根据NH4VO3难溶可知,反应③是复分解反应,方程式为NH4++VO3- =NH4VO3↓;根据图像可知氯化铵系数为4、温度为80℃时沉淀率最高,所以最佳控制氯化铵系数和温度为4和80℃。
(4)根据方程式2VO2++H2C2O4+2H+=2VOn+ + 2CO2↑+ mH2O可知草酸中碳元素的化合价从+3价升高到+4价,失去1个电子,1mol草酸失去2mol电子,则根据电子得失守恒可知氧化剂得到2mol电子,所以1mol VO2+得到1mol电子,V元素的化合价从+5价降低+4价,因此n=2;根据氢原子守恒可知m=2。
(5)放电是原电池,正极得到电子,则根据总反应式可知,放电时VO2+得到电子,电极反应式为 VO2++ 2H++e-=VO2++H2O。
核心考点
试题【为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:部分含钒物质在水中的溶解性如下:物质】;主要考察你对物质的分离、提纯等知识点的理解。[详细]
举一反三
理:
实验方法:一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸相对分子质量122 ,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,需要用到的主要玻璃仪器为 ;操作Ⅱ为 。
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确.请在答题卡上完成表中内容。
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
① | 将白色固体B加入水中, 加热溶解, | 得到白色晶体和无色溶液 | |
② | 取少量滤液于试管中, | 生成白色沉淀 | 滤液含Cl- |
③ | 干燥白色晶体, | | 白色晶体是苯甲酸 |
(4)纯度测定:称取1.220 g产品溶解在甲醇中配成100 ml溶液,移取2 5.00 ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40 × 10 -3 mol,产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 。(保留两位有效数字)。
回答下列问题:
(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为 。
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是 ,滤渣是 ;过滤操作②的滤液是 和 ,滤渣是 。
(3)工艺过程中③和④的目的是 。
(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是 。
(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水中,用0.0500 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,至粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00mL,反应的离子方程式为 ;列式计算该成品的纯度 。
发生的反应如下:
反应物和产物的相关数据列表如下:
| 沸点/℃ | 密度/(g·cm-3) | 水中溶解性 |
正丁醇 | 11.72 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醛 | 75.7 | 0.8017 | 微溶 |
实验步骤如下:
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90—95℃,在E中收集90℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75—77℃馏分,产量2.0g。
回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由 。
(2)加入沸石的作用是 。若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是 。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是 ,D仪器的名称是 。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是 (填正确答案标号)。
a.润湿 b.干燥 c.检漏 d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在 层(填“上”或“下”)
(6)反应温度应保持在90—95℃,其原因是 。
(7)本实验中,正丁醛的产率为 %。
A.称取3g左右的干海带——托盘天平 |
B.灼烧干海带至完全变成灰烬——蒸发皿 |
C.过滤煮沸后的海带灰和水的混合物——漏斗 |
D.用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘——分液漏斗 |
A.步骤①③的操作分别是过滤、萃取 |
B.可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 |
C.步骤③中加入的有机溶剂是裂化汽油或乙醇 |
D.步骤④的操作是过滤 |
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