【题目】工业上用含三价钒(V2O3)为主的某石煤为原料(含有Al2O3、CaO等杂质),钙化法焙烧制备V2O5,其流程如下:
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【资料】:+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系:
pH | 4~6 | 6~8 | 8~10 | 10~12 |
主要离子 | VO2+ | VO3 | V2O74 | VO43 |
(1)焙烧:向石煤中加生石灰焙烧,将V2O3转化为Ca(VO3)2的化学方程式是______。
(2)酸浸: ① Ca(VO3)2难溶于水,可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=4,Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式是______。
② 酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示:酸浸时溶液的酸度控制在大约3.2%,根据如图推测,酸浸时不选择更高酸度的原因是______。
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(3)转沉:将浸出液中的钒转化为NH4VO3固体,其流程如下:
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① 浸出液中加入石灰乳的作用是______。
② 已知CaCO3的溶解度小于Ca3(VO4)2。向Ca3(VO4)2沉淀中加入(NH4)2CO3溶液,可使钒从沉淀中溶出。结合化学用语,用平衡移动原理解释其原因:______。
③ 向(NH4)3VO4溶液中加入NH4Cl溶液,控制溶液的pH=7.5。当pH>8时,NH4VO3的产量明显降低,原因是______。
(4)测定产品中V2O5的纯度:
称取a g产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1 mL c1 mol·L1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液(VO2+ + 2H+ + Fe2+ == VO2+ + Fe3+ + H2O)。最后用c2 mol·L1 KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,消耗KMnO4溶液的体积为b2 mL。已知 MnO4被还原为Mn2+,假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是______。(V2O5的摩尔质量:182 g·mol1)
【题目】CO2的利用是国际社会普遍关注的问题。
(1)CO2的电子式是______。
(2)CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇,但若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇。
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获取乙二醇的反应历程可分为如下2步:
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Ⅱ.EC加氢生成乙二醇与甲醇
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① 步骤Ⅱ的热化学方程式是______。
② 研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为4小时),实验数据见下表:
反应温度/ ℃ | EC转化率/ % | 产率/ % | |
乙二醇 | 甲醇 | ||
160 | 23.8 | 23.2 | 12.9 |
180 | 62.1 | 60.9 | 31.5 |
200 | 99.9 | 94.7 | 62.3 |
220 | 99.9 | 92.4 | 46.1 |
由上表可知,温度越高,EC的转化率越高,原因是______。温度升高到220 ℃时,乙二醇的产率反而降低,原因是______。
(3)用稀硫酸作电解质溶液,电解CO2可制取甲醇,装置如下图所示,电极a接电源的______极(填“正”或“负”),生成甲醇的电极反应式是______。
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(4)CO2较稳定、能量低。为实现CO2的化学利用,下列研究方向合理的是______(填序号)。
a.选择高能量的反应物和CO2反应获得低能量的生成物
b.利用电能、光能或热能活化CO2分子
c.选择高效的催化剂
【题目】除去下列物质中混有的杂质,选择试剂及操作都正确的一项是( )
选项 | 物质 | 杂质 | 选择试剂 | 实验操作 |
A | Al2O3 | SiO2 | NaOH溶液 | 过滤 |
B | FeCl2 | FeCl3 | Fe粉 | 过滤 |
C | CO2 | SO2 | 澄清石灰水 | 洗气 |
D | I2 | NaCl | 酒精 | 萃取、分液 |
A.A
B.B
C.C
D.D
【题目】下列离子方程式的书写及评价均合理的是( )
选项 | 离子方程式 | 评价 |
A | 将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中: 2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++4Cl-+I2 | 正确;Cl2过量,可将Fe2+、I-均氧化 |
B | Ba(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应: Ba2++HCO3-+OH-===BaCO3↓+H2O | 正确;酸式盐与碱反应生成正盐和水 |
C | 过量SO2通入NaClO溶液中: SO2+H2O+ClO-===HClO+HSO3- | 正确;说明酸性:H2SO3强于HClO |
D | 1 mol/L的NaAlO2溶液和2.5 mol/L的HCl溶液等体积混合: 2AlO2-+5H+===Al3++Al(OH)3↓+H2O | 正确;第一步反应和第二步反应消耗的H+的物质的量之比为2∶3 |
A. A B. B C. C D. D