题目内容
11．V2O5是接触法制硫酸的重要催化剂，工业上生产V2O5的工艺流程如下：
（1）步骤①所得废渣与NaOH溶液反应的离子反应方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O．
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：
R2（SO4）n（水层）+2nHA（有机层）?2RAn（有机层）+nH2SO4（水层），
①实验室中步骤②、③使用的主要仪器是分液漏斗．
②步骤②中萃取时必须加入适量碱，其原因是加入碱中和产生的酸，平衡右移提高了钒的萃取率．
（3）步骤③中X试剂为硫酸（填化学式），步骤④的离子方程式为ClO3-+6VO2++9H2O=Cl-+6VO3-+18H+．
（4）该工艺流程中，可以循环利用的物质有有机萃取剂 和氨气（填名称）．
分析 水溶后，VOSO4、硫酸钾可溶于水，二氧化硅不溶于水，过滤得到滤渣为二氧化硅，滤液加入有机萃取剂，萃取得到含VO2+有机层，反萃取除掉有机萃取剂，加入KClO3使VO2+氧化为VO3-，焙烧得到V2O5．
（1）二氧化硅不溶于水，过滤得到滤渣为二氧化硅；二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成了硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；
（2）步骤②、③是萃取、分液，使用的主要仪器是分液漏斗；②中萃取时必须加入适量碱，会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行；
（3）③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行；步骤④加入KClO3使VO2+氧化为VO3-，则本身被还原为Cl-；
（4）分析流程图，物质参加反应，反应过程中又生成可以循环利用．
解答 解：水溶后，VOSO4、硫酸钾可溶于水，二氧化硅不溶于水，过滤得到滤渣为二氧化硅，滤液加入有机萃取剂，萃取得到含VO2+有机层，反萃取除掉有机萃取剂，加入KClO3使VO2+氧化为VO3-，焙烧得到V2O5．
（1）水溶后，VOSO4、硫酸钾可溶于水，二氧化硅不溶于水，过滤得到滤渣为二氧化硅，二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成了硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，
故答案为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；
（2）①实验室中步骤②、③是萃取、分液，使用的主要仪器是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
②分析平衡，Rn+（水层）+nHA（有机层）?RAn（有机层）+nH+（水层），加入的碱会中和氢离子促进平衡正向进行，提高了钒的萃取率；
故答案为：加入的碱会中和氢离子促进平衡正向进行，提高了钒的萃取率；
（3）③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行，可以加入硫酸抑制平衡正向进行；步骤④加入KClO3使VO2+氧化为VO3-，则本身被还原为Cl-，配平得离子方程式为ClO3-+6VO2++9H2O=Cl-+6VO3-+18H+，
故答案为：硫酸；ClO3-+6VO2++9H2O=Cl-+6VO3-+18H+；
（4）分析流程图，物质参加反应，反应过程中又生成的物质，或重复利用的物质可以循环利用，流程中有机萃取剂、氨气可以循环利用，
故答案为：有机萃取剂；氨气．
点评 本题考查了流程分析判断，物质性质和实验设计的方法应用，题干信息分析判断能力，掌握基础是关键，题目难度中等．
Al、Ti、Fe、Cu是几种常见的重要金属．根据要求回答下列问题：（1）在火箭和导弹技术中，将铝粉与石墨、TiO2按一定比例混合均匀，涂在金属表面，在高温下煅烧，金属表面生成TiC和另外一种耐高温物质X，写出该反应的化学方程式4Al+3C+3TiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3TiC+2Al2O3．
（2）Fe原子的价电子排布式为3d64s2，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难．Fe和Mn的部分电离能数据如右表：
| 元素 | A | B | |
| 电离能（kJ/mol） | I1 | 717 | 759 |
| I2 | 1509 | 1561 | |
| I3 | 3248 | 2957 | |
（3）向CuSO4溶液中加入氨水生成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液；最后向溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu（NH3）4]SO4•H2O（注：[Cu（NH3）4]2+为平面正四边形结构），该晶体存在的粒子中空间构型为正四面体的是SO42-，与其互为等电子体的分子为SiF4、CCl4（GeCl4）（写出两个即可）；N原子的杂化方式为sp3．
（4）Cu2O的晶胞结构如图所示，Cu+的配位数为2，该晶胞的边长为a pm，则Cu2O的密度为$\frac{288×1{0}^{30}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm3（阿佛加德罗常数用NA表示，1m=1012pm）
| A． | 加入水时，溶液中$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$增大 | |
| B． | 降低温度，溶液中c（NH4+）增大 | |
| C． | 加入少量NaOH固体，平衡向左移动，电离平衡常数减小 | |
| D． | 加入少量0.1 mol•L-1 盐酸，溶液中c（OH-）增大 |
①将水沿烧杯内壁加入浓硫酸中，并不断搅拌
②实验室制取O2时，先撤导气管再撤酒精灯
③取用金属钠或钾做完实验后，将剩余药品放回原瓶
④夜间煤气发生泄漏时，应立即开灯检查煤气泄漏的原因，然后打开所有的门窗通风
⑤油锅起火可用水灭火．
| A． | ①④⑤ | B． | ①②③④ | C． | ①②③④⑤ | D． | 全部 |
| 反应时间/min | n（CO）/mol | n（H2O）/mol |
| 0 | 1.20 | 0.60 |
| t1 | 0.80 | |
| t2 | 0.20 |
| A． | 反应在t1min内的平均速率为v（H2）=$\frac{0.40}{t_1}$mol/（L•min） | |
| B． | 保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，到达平衡时n（CO2）=0.40 mol | |
| C． | 保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数减小 | |
| D． | 温度升至1000℃，上述反应平衡常数为1.6，则正反应为放热反应 |
根据下列叙述写出相应的热化学方程式：
有一无色气体（可能由O2、N2、CO2、HCl、NH3、H2、NO、NO2中的一种或几种组成），体积为100mL．如图示通过浓硫酸的洗气瓶，发现气体体积减少到一半；通过球形干燥管后气体呈红棕色，再将该气体完全通入盛满水且倒立于水槽的试管内，发现倒立于水槽的试管内的水位下降后又缓慢上升，最后试管内全部充满液体，由此判断：