【題目】釩及其化合物在工業(yè)上有許多用途。某釩精礦的主要成分及質(zhì)量分數(shù)如下表:
物質(zhì) | V2O5 | V2O3 | K2O | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
質(zhì)量分數(shù)% | 0.81 | 1.70 | 2.11 | 63.91 | 5.86 | 12.51 |
一種從該釩精礦中提取五氧化二釩的流程如下:
回答下列問題:
(1)“酸浸、氧化”時,V2O3轉(zhuǎn)化為VO2+,反應(yīng)的離子方程式為____________________________________;若用濃鹽酸代替硫酸,V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,同時生成有毒的黃綠色氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。
(2)萃取劑對四價釩具有高選擇性,且萃取Fe3+而不萃取Fe2+,所以萃取前可用____________(填名稱,下同)對浸出液進行“還原”處理。為檢驗“還原”后的濾液中是否含有Fe3+,可選用的化學(xué)試劑是____________________。
(3)“溶劑萃取與反萃取”可表示為:VO2+ + (HR2PO4)2(O)VO(R2PO4)2(O)+ 2H+。其中(HR2PO4)2(O)為萃取劑,為了提高VO2+的產(chǎn)率,反萃取劑應(yīng)該呈 __________性(填“酸”“堿”或“中”)。
(4)“氧化”中,欲使3molVO2+變?yōu)?/span>VO2+,則需要氧化劑NaClO3至少為____________mol。
(5)單質(zhì)釩可用于制造特種合金鋼。以五氧化二釩和金屬鈣為原料在高溫條件下可制備單質(zhì)釩,表示制備過程的化學(xué)方程式為________________________________________。
【答案】2V2O3+8H++O2=4VO2++4H2O V2O5+6HCl(濃)=2VOCl2+Cl2+3H2O 鐵粉 硫氰酸鉀溶液 酸 0.5 V2O5+5Ca2V+5CaO
【解析】
釩精礦經(jīng)硫酸酸浸、氧氣氧化得到濾液和廢渣,濾液中主要陽離子有VO2+、VO2+、Fe3+、K+、Al3+,濾渣主要為SiO2;萃取劑對四價釩具有高選擇性,且萃取Fe3+而不萃取Fe2+,所以萃取前可用鐵粉將鐵離子還原成亞鐵離子,同時也將VO2+還原成VO2+,再經(jīng)“溶劑萃取與反萃取”得到含VO2+的溶液,然后利用NaClO3將VO2+氧化成VO2+,加入氨水得到NH4VO3沉淀,煅燒得到五氧化二釩。
(1)“酸浸、氧化”時,V2O3轉(zhuǎn)化為VO2+,該過程中氧氣做氧化劑,V2O3為還原劑,結(jié)合電子守恒和元素守恒可得方程式為2V2O3+8H++O2=4VO2++4H2O;濃鹽酸為還原性酸,V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,同時將鹽酸氧化成氯氣,結(jié)合電子守恒和元素守恒可知方程為V2O5+6HCl(濃)=2VOCl2+Cl2+3H2O;
(2)根據(jù)分析可知萃取前可用鐵粉對浸出液進行“還原”處理;鐵離子與硫氰酸鉀溶液反應(yīng)呈紅色,可用硫氰酸鉀溶液檢驗是否含有鐵離子;
(3)為了提高VO2+的產(chǎn)率需要平衡左移,則需要溶液中有大量氫離子,所以反萃取劑應(yīng)呈酸性;
(4)VO2+變?yōu)?/span>VO2+,化合價升高1價,則使3molVO2+變?yōu)?/span>VO2+需要轉(zhuǎn)移3mol電子,氧化劑NaClO3被還原成Cl-,化合價降低6價,所以轉(zhuǎn)移3mol電子需要0.5molNaClO3;
(5)該過程中高溫條件下鈣還原五氧化二釩得到單質(zhì)釩,方程式為V2O5+5Ca2V+5CaO。
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【題目】下列描述中正確的是
A. CS2為V形的極性分子
B. ClO3—的空間構(gòu)型為平面三角形
C. SF6中有6對相同的成鍵電子對
D. SiF4和SO32—的中心原子均為sp2雜化
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【題目】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有:①6.72LCH4,②3.01×1023個HCl分子,③13.6gH2S,④0.2molNH3。下列對這四種氣體的描述正確的是( )
a.體積②>③>①>④
b.密度②>③>④>①
c.質(zhì)量②>③>①>④
d.氫原子個數(shù)①>③>④>②
A.abcB.bcdC.abdD.abcd
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【題目】25℃時,用0.1mol·L-1的KOH溶液滴定10mL0.1mol·L-1的H2C2O4溶液,所得滴定曲線如圖所示。忽略混合時溶液體積的變化,下列有關(guān)各點溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是
A.a點溶液中:c(H+)=0.1mol·L-1+c(OH-)-c(H2C2O4)+c(C2O42-)
B.b點溶液中:c(K+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
C.c點溶液中:c(K+)<c(C2O42-)-c(H2C2O4)+0.1mol·L-1
D.d點溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)
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【題目】化合物H是一種藥物合成中間體,其合成路線如下:
(1)A→B的反應(yīng)的類型是____________反應(yīng)。
(2)化合物H中所含官能團的名稱是____________和____________。
(3)化合物C的結(jié)構(gòu)簡式為___________。B→C反應(yīng)時會生成一種與C互為同分異構(gòu)體的副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(4)D的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____________。
①能發(fā)生水解反應(yīng),所得兩種水解產(chǎn)物均含有3種化學(xué)環(huán)境不同的氫;
②分子中含有六元環(huán),能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(5)已知:CH3CH2OH。寫出以環(huán)氧乙烷()、、乙醇和乙醇鈉為原料制備的合成路線流程圖_______________(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。
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【題目】下列各組表述中,兩個原子不屬于同種元素原子的是( )
A.3p能級有一個空軌道的基態(tài)原子和核外電子的排布式為1s22s22p63s23p2的原子
B.2p能級無空軌道,且有一個未成對電子的基態(tài)原子和原子的最外層電子排布式為2s22p5的原子
C.M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2的原子
D.最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)1/5的原子和最外層電子排布式為4s24p5的原子
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【題目】研究表明,大氣中氮氧化物和碳氫化合物受紫外線作用可產(chǎn)生二次污染物——光化學(xué)煙霧,其中某些反應(yīng)過程如圖所示。下列說法不正確的是
A. 整個過程中O3作催化劑
B. 反應(yīng)III的方程式為O2+O===O3
C. 光化學(xué)煙霧中含甲醛、乙醛等刺激性物質(zhì)
D. 反應(yīng)I、反應(yīng)Ⅱ均屬于氧化還原反應(yīng)
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【題目】藥物瑞德西韋對新型冠狀病毒(COVID-19)有明顯抑制作用。K是合成瑞德西韋的關(guān)鍵中間體,其合成路線如下:
①R-OHR-Cl;
②
回答下列問題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為_________________________,B→C的反應(yīng)類型為_____________,J中含氧官能團的名稱為_______________,G→H的反應(yīng)化學(xué)方程式為_____________________________________________。
(2)寫出符合下列條件的C的同分異構(gòu)體X__________________________(填結(jié)構(gòu)簡式,不考慮立體異構(gòu))。
①苯環(huán)上含有硝基且苯環(huán)上只有一種氫原子; ②與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng); ③1molX與足量金屬Na反應(yīng)可生成2g H2 。
(3)E中含兩個Cl原子,則E的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________________________。
(4)寫出以苯甲醇為原料制備的合成路線(其它試劑任選):________________。
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【題目】請按要求回答下列問題:
(1)氮的氧化物是大氣污染物之一,用活性炭或一氧化碳還原氮氧化物,可防止空氣污染。已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-22lkJ/mol,
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ/mol,
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+181 kJ/mol,
則:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=__kJ/mol;
下列措施能夠增大此反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率的是___(填字母序號)
a.增大容器的體積 b.降低溫度 c.增大CO的濃度 d.增大NO的濃度
(2)向容積為2L的密閉容器中加入活性炭(足量)和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H=-574.5kJ/mol;NO和N2的物質(zhì)的量變化如下表所示。
物質(zhì)的量/mol | T1/℃ | T2/℃ | |||||
0 | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | 25 min | 30 min | |
NO | 2.0 | 1.20 | 0.70 | 0.70 | 0.50 | 0.40 | 0.40 |
N2 | 0 | 0.40 | 0.65 | 0.65 | 0.75 | 0.80 | 0.80 |
①0~5min內(nèi),以NO表示的該反應(yīng)速率υ(NO)=__________,該條件下的平衡常數(shù)K=___________(保留2位小數(shù))。
②第15min后,溫度調(diào)整到T2,數(shù)據(jù)變化如上表所示,則T1___________T2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑,以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中Cl-,利用Ag+與CrO42-生成磚紅色沉淀,指示到達滴定終點。當(dāng)溶液中Cl-恰好沉淀完全(濃度等于1.0×10-6mol·L-1)時,溶液中c(Ag+)為__mol·L-1,此時溶液中c(CrO42-)等于____mol·L-1。(已知Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,Ksp(AgCl)=2.0×10-10)。
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