【题目】钒是地壳中含量第21丰富元素,是人体必需的微量元素,对治疗糖尿病和癌症及保护心血管等具有潜在的药理学作用。工业上用含三价钒为主的某石煤为原料(含有、CaO等杂质),钙化法焙烧制备,其流程如下:
已知:+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如下表。
pH | 4~6 | 6~8 | 8~10 | 10~12 |
主要离子 |
(1)焙烧:向石煤中加生石灰焙烧,将转化为的化学方程式是________________。
(2)酸浸:难溶于水,可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的,溶于盐酸的离子方程式是________________。
(3)转沉:将浸出液中的钒转化为固体,其流程如下:
①浸出液中加入石灰乳的作用是____________________________________。
②向溶液中加入溶液,控制溶液的。当时,的产量明显降低,原因是_______________________________________。
(4)实验室以为原料还可以合成用于制备的氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
①步骤ⅱ可在如图装置(气密性良好)中进行。已知:能被氧化。
药品填装完成后的实验操作是________(填“活塞a”、“活塞b”的操作顺序),装置B中的试剂是________。
②测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量4.246g样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30mL硫酸混合溶解后,加的溶液至稍过量,充分反应后继续加1%溶液至稍过量,再用尿素除去过量的,最后用的标准溶液滴定至终点,消耗体积为30.00mL(滴定反应:)。
溶液的作用是________________,粗产品中钒的质量分数为________________(精确到小数点后两位)。
【题目】煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH= +131.3kJ/mol,ΔS= +133.7J/(K·mol)。
①该反应能否自发进行与________________有关。
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母,下同)。
a.容器中的压强不变
b.1mol H-H键断裂的同时断裂2mol H-O键
c.v正(CO)=v逆(H2O)
d.c(CO)=c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为__________。
②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是____________________(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ/mol)的变化。在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是___。
a.升高温度 b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来 d.再充入1mol CO2和3mol H2