【题目】钒及其化合物在工业上有许多用途。某钒精矿的主要成分及质量分数如下表:
物质 | V2O5 | V2O3 | K2O | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数% | 0.81 | 1.70 | 2.11 | 63.91 | 5.86 | 12.51 |
一种从该钒精矿中提取五氧化二钒的流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸、氧化”时,V2O3转化为VO2+,反应的离子方程式为____________________________________;若用浓盐酸代替硫酸,V2O5转化为VO2+,同时生成有毒的黄绿色气体,反应的化学方程式为__________________。
(2)萃取剂对四价钒具有高选择性,且萃取Fe3+而不萃取Fe2+,所以萃取前可用____________(填名称,下同)对浸出液进行“还原”处理。为检验“还原”后的滤液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂是____________________。
(3)“溶剂萃取与反萃取”可表示为:VO2+ + (HR2PO4)2(O)VO(R2PO4)2(O)+ 2H+。其中(HR2PO4)2(O)为萃取剂,为了提高VO2+的产率,反萃取剂应该呈 __________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(4)“氧化”中,欲使3molVO2+变为VO2+,则需要氧化剂NaClO3至少为____________mol。
(5)单质钒可用于制造特种合金钢。以五氧化二钒和金属钙为原料在高温条件下可制备单质钒,表示制备过程的化学方程式为________________________________________。
【题目】二氧化硫(SO2)是一种在空间地理、环境科学、地质勘探等领域受到广泛研究的一种气体。
Ⅰ.某研究小组设计了一套制备及检验 SO2 部分性质的装置,如图 1 所示。
(1)仪器 A 的名称______________,导管 b 的作用______________。
(2)装置乙的作用是为了观察生成 SO2的速率,则装置乙中加入的试剂是______________。
(3)①实验前有同学提出质疑:该装置没有排空气,而空气中的 O2 氧化性强于 SO2,因此 装置丁中即使有浑浊现象也不能说明是 SO2 导致的。请你写出 O2 与 Na2S 溶液反应的化学 反应方程式______________。
②为进一步检验装置丁产生浑浊现象的原因,进行新的实验探究。实验操作及现象见表。
序号 | 实验操作 | 实验现象 |
1 | 向 10ml 1mol·L-1 的 Na2S 溶液中通 O2 | 15min 后,溶液才出现浑浊 |
2 | 向 10ml 1mol·L-1 的 Na2S 溶液中通 SO2 | 溶液立即出现黄色浑浊 |
由实验现象可知:该实验条件下 Na2S 溶液出现浑浊现象是 SO2 导致的。你认为上表实验 1 反应较慢的原因可能是______________。
Ⅱ.铁矿石中硫元素的测定可以使用燃烧碘量法,其原理是在高温下将样品中的硫元素转化 为 SO2 , 以 淀 粉 和 碘 化 钾 的 酸 性 混 合 溶 液 为 SO2 吸 收 液 , 在 SO2 吸 收 的 同 时 用 0.0010mol·L-1KIO3 标准溶液进行滴定,检测装置如图 2 所示:
[查阅资料] ①实验进行 5min,样品中的 S 元素都可转化为 SO2
②2IO3-+5SO2+4H2O=8H++5SO42-+I2
③I2+SO2+2H2=2I-+SO42-+4H+
④IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
(4)工业设定的滴定终点现象是______________。
(5)实验一:空白试验,不放样品进行实验,5min 后测得消耗标准液体积为 V1mL
实验二:加入 1g 样品再进行实验,5min 后测得消耗标准液体积为 V2mL
比较数据发现 V1 远远小于 V2,可忽略不计 V1。 测得 V2 的体积如表
序号 | 1 | 2 | 3 |
KIO3 标准溶液体积/mL | 10.02 | 9.98 | 10.00 |
该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为______________。