题目内容

科研人员最新研制出一种新型的氮化镓(GaN)晶体管，有望取代传统晶体管。氮化镓中镓元素
[     ]
A．为+3价
B．位于第IA族
C．位于第三周期
D．离子半径大于其原子半径
A
练习册系列答案
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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）请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
．
（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒（V2O5）能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如下左图）．其中a、c二步的化学方程式可表示为
SO2+V2O5?SO3+V2O4
SO2+V2O5?SO3+V2O4
，
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
．
（3）该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度．
根据图试建议控制氯化铵系数和温度：
4
4
、
80℃
80℃
．

（4）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
B
B
．
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．
（2009?肇庆二模）随材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用．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．该工艺的主要流程如图1：

部分钒的化合物在水中的溶解性如下表所示，由此回答下列问题：
物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 （VO2）2SO4
溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶
（1）23V在元素周期表位于第
四
四
周期
ⅤB
ⅤB
族．工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，其化学方程式为
3V2O5+10A
 高温 
.
 
l6V+5Al2O3
3V2O5+10A
 高温 
.
 
l6V+5Al2O3
．
（2）反应①的目的是
将V2O5转化为可溶性的VOSO4
将V2O5转化为可溶性的VOSO4
．
（3）测定反应②溶液中钒的含量，可用已知浓度的酸化H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，主要产物为CO2和VOSO4，其离子方程式为：
2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O
2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O
．
（4）已知NH4VO3在焙烧过程中150～200℃时先失去氨；在300～350℃再失去水．请在右边座标图2中画出加热234g NH4VO3固体质量的减少值△W随温度（T）变化的曲线．
（2012?焦作一模）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
四
四
周期
VB
VB
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
3V2O5+10Al
 高温 
.
 
6V+5Al2O3
3V2O5+10Al
 高温 
.
 
6V+5Al2O3
．
（2）反应①的目的是
将V2O5转化为可溶性的VOSO4
将V2O5转化为可溶性的VOSO4
．
（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
NH4++VO3-=NH4VO3↓
NH4++VO3-=NH4VO3↓
．
（4）用酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，写出配平后完整的离子方程式．
2
2
VO2++
1
1
H2C2O4+
2
2
H+→
2
2
VO2++
2
2
 CO2+
2H2O
2H2O
．
（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
B
B
．
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．
随着材料科学的发展，金属钒被誉为“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．
己知：V可形成VO2+、VO2+、VO3-等多种离子；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
该工艺的主要流程如下：
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请回答下列问题
（1）工业上常用铝热反应法由V2O5冶炼金属钒，请写出反应的化学方程式
 
．
（2）反应①的离子方程式是
 
．
（3）在反应②中，每生成1mol（VO2）2SO4转移电子的数目为
 
．
（4）在离子交换过程中，发生可逆反应VO2++2OH-?VO3-+H2O．
该反应的化学平衡常数K 的表达式为
 
．
（5）反应③充分反应后，分离出NH4VO3的实验所需主要玻璃仪器为
 
，为保证产品纯度，还应进行的操作名称是
 
．

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