题目内容
钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。某工厂为了从含有杂质的VOSO4样品中回收得到催化剂V2O5,设计流程如下:![]()
请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是 (写化学式)。NH4VO3在焙烧前要洗涤2-3次,该步操作方法为 。
(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)
步骤②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
步骤③中X试剂为 。
(3)⑤的离子方程式为 。
(4)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 和 。
(5)若取VOSO4样品wg,测得消耗a mol·L—1氯酸钾溶液VmL(氯酸钾还原产物为氯化钾),则1kg样品理论上可制得的V2O5质量是 g(用含w、V的代数式表示)。
(1)SiO2(1分);在漏斗中加水至浸没沉淀,待水流尽后重复操作(2分)
(2)加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率(或类似表述,如提高RAn(有机层)的浓度、百分含量等)(2分); H2SO4(1分)
(3)NH3·H2O+VO3- =NH4VO3↓+OH-(3分)
(5)氨气(或氨水)、有机萃取剂(2分);
(6)546av/w 克 (3分)
解析试题分析:根据工艺流程图知道经过操作1的溶解得到的废渣是SiO2, 由下面第(2)小题反应知道操作2、3中的萃取和反萃取是利用了平衡移动原理实现了R2(SO4)n在有机层和水层中的相互转化,实际上是对被提纯物的富集过程,经操作4、5前后的比较知,操作4是将VO2+氧化成了VO3-,操作5又将VO3-转化为NH4VO3沉淀,最后经操作6得到目标产物V2O5。
考点:本题以工艺流程为基础,考元素及化合物、化学实验基本操作、化学方程式的书写以及化学计算等相关知识。
(14分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:硫化钠,俗称臭碱,是一种强还原剂,在工业上用途广泛。他们对硫化钠与次氯酸钠的反应进行探究。
【实验】
在次氯酸钠溶液中加入硫化钠溶液,发现溶液始终澄清。
(1)下列有关硫化钠的说法正确的是 。
a. 硫化钠溶液不宜久置,应现用现配
b. 硫化钠溶液中通入SO2有淡黄色浑浊,可证明SO2有氧化性
c. 硫化钠在空气中潮解并不断放出H2S气体,说明酸性:H2CO3>H2S
d. 配制硫化钠溶液时加入少量氢氧化钾
e. 向硫化钠溶液中滴加稀硝酸有臭鸡蛋气味的气体生成
【提出假设】
(2)反应后的溶液中肯定存在Cl-、SO42-和OH-,为探究溶液中可能还存在的其他阴离子(不考虑离子水解及空气中CO2的影响),该学习小组提出如下假设:
假设1:只还存在S2-
假设2:只还存在ClO-
假设3:
【设计实验方案,验证假设】
(3)请写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:1 mol? L-1的CuSO4溶液、1 mol? L-1NaOH溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液。
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1:取少许反应后溶液于试管中,滴加 | 若 ,则假设 成立。 |
| 步骤:2:另取少许反应后溶液于试管中,滴加 | 若 ,则假设 成立。 若 , 则假设3成立。 |
【思考与交流】
(4)实验时某同学发现所用硫化钠溶液呈黄色,联想到工业盐酸呈黄色的原因,该同学认为所用硫化钠溶液中混有少量FeCl3。你是否同意该同学的的观点 (填“同意”或“不同意”),请简述理由: 。
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,其主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间(以让碘化物充分溶解在水中),得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘:![]()
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:① ,③ ;
(2)操作③中所用的有机试剂可以是 (只填一种),简述选择其理由 。
(3)操作过程③可以分解为如下几步:
| A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中; |
| B.把50ml碘水和15ml有机溶剂(你所选的)加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞; |
| C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液; |
| D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正; |
F.从分液漏斗上口倒出上层液体;
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准;
H.静置、分层。
(a)过程③正确操作步骤的顺序是:(填编号字母) ;
(b)上述G步操作的目的是: ;
用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混合溶液中NaOH的含量,可先在混合液中加入过量的BaCl2溶液,使Na2CO3完全转变成BaCO3沉淀,然后用标准盐酸滴定(已知几种酸碱指示剂变色的pH范围:①甲基橙3.1~4.4 ②甲基红4.4~6.2 ③酚酞8.2~10)。请回答:
(1)向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中滴入盐酸,应选用 指示剂,判断到达滴定终点的实验现象是 。
(2)为测定某烧碱样品中NaOH的含量(设样品中杂质为Na2CO3),某同学进行如下实验:准确称取5.0g样品配制成250mL溶液,然后分三次各取配制好的烧碱溶液20.00mL于三个用蒸馏水洗净的锥形瓶中,分别加入过量的BaCl2溶液,并向锥形瓶中各加入1~2滴指示剂,用浓度为0.2000mol·L-1的盐酸标准液进行滴定,相关数据记录如下:
| 实验编号 | V(烧碱溶液)/mL | V(HCl)/mL | |
| 初读数 | 末读数 | ||
| 1 | 20.00 | 0.00 | 31.00 |
| 2 | 20.00 | 1.00 | 32.04 |
| 3 | 20.00 | 1.10 | 32.18 |
②滴定时的正确操作是 。
③下列操作会导致烧碱样品中NaOH含量测定值偏高的是
A.锥形瓶用蒸馏水洗后未用待测液润洗 B.酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
C.在滴定前有气泡,滴定后气泡消失 D.滴定前平视读数,滴定结束俯视读数