题目内容

工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿（FeO?V2O5）碱熔法提取V2O5．简要流程如下：

已知：①焙烧时Al2O3和V2O5都能与纯碱反应，生成相对应的钠盐，同时放出CO2气体
②常温下物质的溶解度：NaVO3～21.2g/l00g水；HVO3～0.008g/l00g水
请回答：（1）请写出钒铁矿焙烧时，V2O5与纯碱反应化学方程式
 
．“浸出渣B”的主要成分可能是①
 
；②
 
；③
 
；④
 
．（写化学式，可不填满）
（2）生产中，不直接用H2SO4浸泡“烧渣A”获取HVO3的原因是
 
．
（3）“操作①”包括
 
、洗涤、干燥．如果不洗涤，则产品中可能含有的金属阳离子是
 
、
 
．下列装置（部分夹持仪器省去）可用在实验室进行“操作②”的是
 
．（填序号）

（4）NaVO3用于原油的脱硫技术，电V2O5溶于热NaOH溶液中制取，反应的离子方程式为
 
．
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：（1）钒铁矿焙烧时，V2O5与纯碱反应生成相对应的钠盐，同时放出CO2气体；FeO被氧化，可生成Fe2O3或Fe3O4；
（2）由信息②常温下物质的溶解度，可知H2SO4与NaVO3反应生成难溶的HVO3，HVO3包裹在一些烧渣的表面，阻碍了反应的进行，且铁的氧化物与硫酸反应．增加干扰离子；
（3）操作①将固体与液体分离得到HVO3，应过滤，并洗涤附着的杂质；
加入硫酸反应，偏铝酸钠与NaVO3与硫酸反应都生成硫酸钠，偏铝酸根会转化为铝离子，据此判断；
操作②是加热分解固体HVO3生成V2O5，应在坩埚内进行；
（4）V2O5溶于NaOH溶液，反应生成NaVO3和水．
解答： 解：（1）钒铁矿焙烧时，V2O5与纯碱反应生成相对应的钠盐，同时放出CO2气体，反应的化学方程式为V2O5+Na2CO3
 高温 
.
 
2NaVO3+CO2↑，FeO被氧化，可生成Fe2O3或Fe3O4，“浸出渣B”的主要成分可能是Fe2O3或Fe3O4，或者Fe2O3和Fe3O4，
故答案为：V2O5+Na2CO3 
 高温 
.
 
2NaVO3+CO2↑；Fe2O3或Fe3O4，或者Fe2O3和Fe3O4；
（2）由信息②常温下物质的溶解度，可知H2SO4与NaVO3反应生成难溶的HVO3，HVO3包裹在一些烧渣的表面，阻碍了反应的进行，从而降低了HVO3产率，且使产生的HVO3不纯．另外，铁的氧化物会和硫酸反应生成铁离子，增加干扰离子，消耗硫酸，浪费资源，
故答案为：H2SO4与NaVO3反应生成难溶的HVO3，HVO3包裹在一些烧渣的表面，阻碍了反应的进行，从而降低了HVO3产率，且使产生的HVO3不纯．另外，铁的氧化物会和硫酸反应生成铁离子，增加干扰离子，消耗硫酸，浪费资源；
（3）操作①将固体与液体分离得到HVO3，应过滤，并洗涤附着的杂质；
加入硫酸反应，偏铝酸钠与NaVO3与硫酸反应都生成硫酸钠，偏铝酸根会转化为铝离子，不洗涤，产品中可能含有的金属阳离子是Na+、Al3+；
操作②是加热分解固体HVO3生成V2O5，应在坩埚内进行，故选B，
故答案为：过滤；Na+；Al3+；B；
（4）V2O5溶于NaOH溶液，反应生成NaVO3和水，离子反应为V2O5+2OH-
  △  
.
 
2VO3-+H2O，
故答案为：V2O5+2OH-  
  △  
.
 
2VO3-+H2O．
点评：本题以化学工业流程考查物质的分离提纯，把握流程发生的反应及混合物的分离方法为解答的关键，是对所学知识的综合运用，注意基础知识的理解掌握，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
室温下，下列各组离子能大量共存的是（　　）
A、稀硫酸中：K+、Mg2+、AlO2-、S2O32-
B、NaHS溶液中：SO42-、K+、Cl-、Cu2+
C、
KW
c(H+)
=10-13mol?L-1溶液中：Fe3+、NH4+、Mg2+、SO42-
D、通入大量CO2的溶液中：Na+、ClO-、CH3COO-、HCO3-
Ⅰ．实验室需配制500mL 0.2mol/L NaCl溶液．
（1）本实验用到的仪器已有药匙、烧杯、量筒、托盘天平（砝码、镊子）、玻璃棒、胶头滴管，还缺少的玻璃仪器是
 
．
（2）配制时，需称取NaCl的质量是
 
g．
（3）在配制过程中，其他操作都正确的情况下，下列操作会导致所配制的溶液浓度偏高的是
 
．（选填序号）
①没有洗涤烧杯和玻璃棒
②加蒸馏水时，不慎超过了刻度，取出少量水使液面恰好到刻度线
③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水
④定容时仰视标线
⑤定容时俯视标线
Ⅱ．某催化剂为铁的氧化物，一化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究：查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色；HNO3具有强氧化性．请完成对铁元素价态的探究：
（1）提出合理假设：
假设1：催化剂中铁元素为+3价；
假设2：
 
；
假设3：催化剂中铁元素既有+3价又有+2价．
（2）设计实验方案．
（3）根据（2）的实验方案进行实验：
步骤1：取一定量的稀硫酸于试管中，加热煮沸数分钟，目的是
 
；
步骤2：取少量样品于试管中，加入处理过的硫酸并加热，得到A溶液；
步骤3：取A溶液于试管，滴加KSCN溶液，振荡，若不出现血红色，则假设
 
成立；若出现血红色，则假设1或3成立；
步骤4：为了进一步确定步骤3中是假设1还是假设3成立：另取A溶液于试管，加入KMnO4溶液，振荡，若出现
 
现象，则假设1成立；反之，则假设3成立．
（4）反思：
某同学将步骤2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液，向A溶液中滴加KSCN溶液后出现血红色，由此得出该催化剂中铁元素为+3价的结论．请判断该结论是否合理：
 
（填“合理”或“不合理”）．
燃烧法是测定有机物分子式的一种重要方法．完全燃烧0.1mol某烃后，测得生成的二氧化碳为8.96L（标准状况），生成的水为9.0g，则该烃的分子式为
 
，它可能存在的结构简式为
 
、
 
．
物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡，它们都可看作化学平衡．请根据所学知识的回答：
（1）A为0.1mol?L-1的（NH4）2SO4溶液，在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为
 
．
（2）B为0.1mol?L-1NaHCO3溶液，在NaHCO3溶液中存在的各种平衡体系为（共3个，分别用离子方程式表示）：
 
；实验测得NaHCO3溶液的pH＞7，请分析NaHCO3溶液显碱性的原因：
 
．
（3）C为FeCl3溶液，实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加入
 
，若把B和C溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为
 
．
（4）D为含有足量AgCl固体的饱和溶液，AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：
AgCl（S）?Ag+（aq）+Cl-（aq） 在25℃时，AgCl的Ksp=1.8×10-10
25℃时，现将足量AgCl分别放入：①100mL蒸馏水；②100mL 0.2mol?L-1AgNO3溶液；③100mL 0.1mol?L-1氯化铝溶液；④100mL 0.1mol?L-1盐酸溶液．充分搅拌后，相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是
 
（填写序号）
氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿（主要成分为（MgCO3，舍少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）通入O2氧化时，发生反应的离子方程式为
 
．
（2）滤渣2的成分是
 
（填化学式）．
（3）流程图中“操作步骤”为
 
、过滤等操作，得到MgSO4?7H2O晶体．对MgSO4?7H2O晶体直接加热
 
（填“能”或“不能”）得到无水MgSO4固体．
（4）长时间加热MgCO3悬浊液后生成Mg（OH）2，该反应的化学方程式为
 
．
（5）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：
pH ＜8.0 8.0～9.6 ＞9.6
颜色 黄色 绿色 蓝色
25℃时，向Mg（OH）2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为
 
[25℃时，Mg（OH）2的溶度积Ksp=5.6×10-12]．
（6）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C
800℃
2MgO+2SO2↑+CO2↑；
MgSO4+C
800℃
MgO+SO2↑+CO↑；
MgSO4+3C
800℃
MgO+S↑+3CO↑．
①若在实验室中煅烧硫酸镁，需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要
 
．
A．蒸发皿      B．坩埚        C．泥三角        D．石棉网
②用下列实验装置检验煅烧产生的气体中含有SO2、CO2气体（加热装置略去，部分装置可以重复使用）．

正确的连接顺序是a→b→
 
（按接口连接）．B中盛放的试剂是
 
，确定存在二氧化碳气体的实验现象是
 
．
黄铁矿（FeS2，其中S为-1价）是工业生产硫酸的重要原料．FeS2在高温下与氧气反应：3FeS2+8O2
 高温 
.
 
6SO2+Fe3O4
（1）若有1mol FeS2参加反应，转移电子的物质的量为
 
．
（2）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）
 催化剂 
.
 
2SO3（g）△H．
已知T℃时，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图．根据图回答下列问题：
①T℃时，将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭恒容反应器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa，计算该反应的平衡常数（写出计算过程，计算结果保留两位有效数字）：
 
．
②T℃时，平衡由A点变到B点时，平衡常数K（A）
 
K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）．
③已知1g二氧化硫完全反应生成气态三氧化硫，放出热量1.536kJ，则上述反应的反应热△H=
 
．（保留小数点后一位）
（3）某科研小组利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，装置如图，电极A、B为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．请问：
①B电极的电极反应为
 
；
②溶液中H+的移动方向是由
 
极池到
 
极池（填A、B）．
请完成下列两小题
（1）下面列出了几组物质，请选择合适物质的序号填在空格上．
同位素
 
；同系物
 
；同分异构体
 
．
①金刚石和石墨             ②CH3CH2CH2CH3和（CH3）2CHCH3③
 
3
2
He和
 
4
2
He     ④CH3CH3 和CH3CH2CH2CH3⑤⑥CH2=CHCH3和CH2=CH2 ⑦D与T　　　⑧甲酸乙酯和乙酸甲酯
（2）中国的酒文化渊源流长，古代人们便懂得利用粮食、果实等酿制美酒，请写出①葡萄糖转化为乙醇的化学方程式：
 
．
②乙醇催化氧化的化学方程式：
 
．
在一密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气和一种未知物W，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，则下列说法中错误的是（　　）
物   质 氧  气 二氧化碳 水蒸气 W
反应前质量/g 50 3 2 23
反应后质量/g 2 47 29 x
A、根据质量守恒定律，x的值应为0
B、反应后的生成物是二氧化碳和水
C、物质W只含碳和氢两种元素
D、物质W一定含碳、氢、氧三种元素

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网