18.(12分)随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂(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,回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
|
物质 |
VOSO4 |
V2O5 |
NH4VO3 |
(VO2)2SO4 |
|
溶解性 |
可溶 |
难溶 |
难溶 |
易溶 |
|
请回答下列问题:
(1)23V在元素周期表位于第 周期 族。工业上由V2O5 冶炼金属钒常用铝热剂法,其用化学方程式表示为 。
(2)反应①的目的是 。
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式 。
(4)用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液,滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量: VO2+ + H2C2O4 + H+ → VO2+ + CO2 + ______。
短线上填写物质的化学式或离子符号后,写出配平后完整的离子方程式。
。
(5)经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如右图所示。则NH4VO3在分解过程中 。
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O
15.(12分)硫酸铵是一种常用的铵态氮肥。下表是硫酸铵化肥品质的主要指标。
|
指标 项目 |
优等品 |
一等品 |
合格品 |
|
外观 |
白色结晶,无可见机械杂质 |
无可见机械杂质 |
|
|
氮(N)含量 |
≥21.0% |
≥21.0% |
≥20. 5% |
某化学研究性学习小组为本地农业生产服务,对某农用品商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行探究。
[观察外观] 该硫酸铵化肥无可见机械性杂质。
[实验探究]
按右图所示装置进行实验。
(1)烧瓶内发生反应的离子方程式为:
烧杯中盛放的试剂最好是 (填“浓硫酸”、“稀硫酸”或“水”)
(2)实验过程中,需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热的原因是
[交流讨论]
甲同学:根据此实验测得的数据,计算硫酸铵化肥的含氮量可能偏高,因为实验装置中存在一个明显缺陷是:
乙同学:实验装置中还存在另一个明显缺陷是:
经过大家充分讨论一致认为:针对甲、乙两位同学指出的实验装置中存在的明显缺陷,需改进实验装置,重新进行实验。
[探究结论]
称取13.5 g硫酸铵化肥样品,用改进后的实验装置重新进行实验,测得实验后B装置增重3.4 g。则该化肥 (填“是”或“不是”)一等品