物質(zhì) | VOSO4 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 難溶 | 易溶 |
分析 I.(1)左槽溶液逐漸由黃變藍,VO2+轉(zhuǎn)變?yōu)閂O2+,發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)為原電池的正極,右槽溶液顏色逐漸由紫變綠V2+轉(zhuǎn)變?yōu)閂3+,發(fā)生氧化反應(yīng)為原電池負極;
(2)充電時,左槽發(fā)生的反應(yīng)為VO2++H2O-e-=VO2++2H+當(dāng)轉(zhuǎn)移電子為0.5 mol電子時,生成氫離子為1mol,同時有0.5mol氫離子向右側(cè)移動;
II.(3)氧化工序中,其它價態(tài)的釩全部氧化成VO2+,氯酸根離子被還原為氯離子,結(jié)合元素化合價變化和電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平書寫;
(4)次氯酸鈉易變質(zhì);
(5)濃縮工序中,加入NaOH的作用是使平衡正向進行,VO2++H2O?VO3-+2H+;
(6)沉釩工序的化學(xué)反應(yīng)為NaVO3和硫酸銨反應(yīng)生成NH4VO3沉淀;
(7)煅燒偏釩酸銨時,固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖2所示.加熱到100℃~200℃時,質(zhì)量減少2.34g-2.00g=0.34g,偏釩酸銨NH4VO3 物質(zhì)的量=2.34g117g/mol=0.02mol,生成氣體為氨氣0.02mol,加熱到400℃時固體剩余1.820g,固體質(zhì)量減少2.00g-1.820g=0.18g,NH4VO3△_NH3↑+HVO3,2HVO3△_2H2O+V2O5,結(jié)合反應(yīng)蒸餾變化分析
解答 解:I.(1)右槽溶液顏色逐漸由紫變綠V2+轉(zhuǎn)變?yōu)閂3+,發(fā)生氧化反應(yīng)為原電池負極,b為負極,當(dāng)左槽溶液逐漸由黃變藍,其電極反應(yīng)式為VO2++2H++e-=VO2++H2O,說明此時為原電池,且a為原電池的正極,
故答案為:負;VO2++2H++e-=VO2++H2O;
(2)放電過程中,電極反應(yīng)式為VO2++2H++e-=VO2++H2O,氫離子的作用是充電時,參與正極反應(yīng),通過交換膜定向移動使溶液成電中性;左槽發(fā)生的反應(yīng)為VO2++H2O=VO2++2H++e-,當(dāng)轉(zhuǎn)移電子為0.5 mol電子時,生成氫離子為1mol,同時有0.5mol氫離子向右側(cè)移動,則左側(cè)氫離子變化量是0.5mol,
故答案為:0.5mol;
II.(3)氧化工序中,其它價態(tài)的釩全部氧化成VO2+,氯酸根離子被還原為氯離子,釩元素化合價+2價變化為+5價,電子轉(zhuǎn)移3e-,氯酸根離子中氯元素化合價+5價變化為-1價,電子轉(zhuǎn)移6e-,結(jié)合電子守恒和原子守恒,2V2++ClO3-+H2O=VO2++Cl-+2H+,
故答案為:2、H2O,2、2H+;
(4)氧化工序中,NaClO與NaClO3均可用作氧化劑,不選擇NaClO的理由是NaClO易變質(zhì),
故答案為:NaClO易變質(zhì);
(5)+5價釩在溶液中存在如下平衡:VO2++H2O?VO3-+2H+,加入NaOH和氫離子反應(yīng)促進平衡正向進行,
故答案為:使VO2++H2O?VO3-+2H+平衡正向進行;
(6)由已知NH4VO3難溶于水,沉釩工序中向NaVO3溶液中加入硫酸銨生成NH4VO3 沉淀和硫酸鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NaVO3+(NH4)2SO4=2NH4VO3↓+Na2SO4,
故答案為:2NaVO3+(NH4)2SO4=2NH4VO3↓+Na2SO4;
(7)空氣中煅燒偏釩酸銨發(fā)生反應(yīng)為:
NH4VO3△_NH3↑+HVO3,
117 17 100
2HVO3△_2H2O+V2O5,
200 36 182
結(jié)合圖象質(zhì)量變化可知加熱到100℃~200℃時,產(chǎn)生的一種氣體是NH3,加熱到400℃時,得到的固體產(chǎn)物是五氧化二釩,
故答案為:NH3;五氧化二釩;
點評 本題考查了物質(zhì)分離提純、原電池和電解池原理、圖象變化特征分析計算、物質(zhì)性質(zhì)等,掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng) | |
B. | 金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中一定作還原劑 | |
C. | 在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑失電子化合價升高 | |
D. | 在氧化還原反應(yīng)中,一種元素化合價升高,一定有另一種元素化合價降低 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 乙烯可以催熟植物的果實 | |
B. | 乙烯生成聚乙烯的反應(yīng)是乙烯分子互相加成反應(yīng) | |
C. | 乙烯分子的空間構(gòu)型是正四面體 | |
D. | 使用溴水或KMnO4 溶液,都可以鑒別乙烯和乙烷 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 根據(jù)圖示可以判斷該電池處于充電狀態(tài) | |
B. | 在放電狀態(tài)時,a是正極,充電時a是陽極 | |
C. | 該電池中a、b極都可以接觸水溶液 | |
D. | 充電時,b極的電極反戍式是LiFePO4-e-═Li++FePO4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | Mg+O2△→MgO2 | B. | 2KClO3→MnO2△2KCl+O2↑ | ||
C. | 2NaOH+SO2→Na2SO4+H2O | D. | BaCl2+Na2CO3→BaCO3↓+2NaCl |
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