【題目】V2O5可作化學(xué)工業(yè)中的催化劑,廣泛用于冶金、化工等行業(yè)。V2O5是一種橙黃色片狀晶體,微溶于水,具有強(qiáng)氧化性,屬于兩性氧化物。某研究小組將從釩鉛鋅礦(主要含有V2O5、PbO、ZnO、CaO)中提取V2O5及回收鉛、鋅等金屬。工藝流程如下圖所示:
已知:NH4VO3是白色粉末,可溶于熱水,微溶于冷水,不溶于乙醇、乙醚。2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
請回答:
(1)釩鉛鋅礦高溫熔煉時,生成金屬鉛的反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的________反應(yīng); V2O5與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。
(2)流程中操作I的名稱是_______________________。
(3)焦炭用量對還原熔煉效果的影響如下左圖所示。分析圖像可知,焦炭用量應(yīng)取礦石質(zhì)量的約______% 較為合適。
(4)釩浸出過程中,液固比(液體質(zhì)量:固體質(zhì)量)對釩浸出率的影響如上右圖所示。分析圖像可知,浸出過程的液固比最合適的比例約為2:1,理由是___________。
(5)為制取純度較高的V2O5,往含釩浸出液(主要為NaVO3)中加NH4Cl溶液,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________。
(6)在洗滌①操作時,可選用的洗滌劑________ (填選項字母)。
A.乙醚 B.1% NH4Cl 溶液 C.熱水 D.冷水
(7)在灼燒②操作時,需在流動空氣中灼燒的可能原因_____________________。
【答案】置換 V2O5+Na2CO32NaVO3+ CO2↑ 過濾 10 液固比為2:1時,釩浸出率在97%以上,再進(jìn)一步增大液固比,釩浸出率提高不明顯,而且還會導(dǎo)致浸出用水量、廢水排放量的增大。 NaVO3+NH4Cl=NaCl+NH4VO3↓ BD 若空氣不流通,由于V2O5具有強(qiáng)氧化性,會與還原性的NH3反應(yīng),從而影響產(chǎn)物的純度及產(chǎn)率
【解析】
(1)反應(yīng)過程中加入了單質(zhì)碳,反應(yīng)生成單質(zhì)金屬鉛,反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的置換反應(yīng)。V2O5與純堿反應(yīng)生成NaVO3和 CO2氣體,故反應(yīng)方程式為V2O5+Na2CO32NaVO3+ CO2↑ 。
故答案為 置換 V2O5+Na2CO32NaVO3+ CO2↑
(2)流程中操作I是分離難溶性固體與可溶性液體混合物,名稱是過濾。
故答案為 過濾
(3)根據(jù)焦炭用量對還原熔煉效果的影響圖像可知,焦炭用量應(yīng)取礦石質(zhì)量的約10%較為合適。
故答案為 10
(4)釩浸出過程中,液固比(液體質(zhì)量:固體質(zhì)量)對釩浸出率的影響如上右圖所示。分析圖像可知,浸出過程的液固比最合適的比例約為2:1,這時浸出率為97%以上,為進(jìn)一步增大液固比,釩浸出率提高不明顯,而且還會導(dǎo)致浸出用水量、廢水排放量增大等問題;
故答案為 液固比為2:1時,釩浸出率在97%以上,再進(jìn)一步增大液固比,釩浸出率提高不明顯,而且還會導(dǎo)致浸出用水量、廢水排放量的增大。
(5)往含釩浸出液中加NH4Cl溶液,發(fā)生反應(yīng)NaVO3+NH4Cl=NaCl+NH4VO3↓,該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的復(fù)分解反應(yīng)。
故答案為 NaVO3+NH4Cl=NaCl+NH4VO3↓
(6)已知NH4VO3可溶于熱水,微溶于冷水,不溶于乙醇、乙醚。且為減小產(chǎn)物的損失,可以選擇1% NH4Cl 溶液和冷水進(jìn)行洗滌。
故答案為 BD
(7)灼燒操作②的過程中由NH4VO3灼燒得到V2O5和NH3↑,若空氣不流通,由于V2O5具有強(qiáng)氧化性,會與還原性的NH3反應(yīng),從而影響產(chǎn)物的純度及產(chǎn)率,故要在流通的熱空氣中進(jìn)行。
故答案為若空氣不流通,由于V2O5具有強(qiáng)氧化性,會與還原性的NH3反應(yīng),從而影響產(chǎn)物的純度及產(chǎn)率。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下表中有關(guān)變化和反應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系正確的是( )
A | 蒸餾;干餾 | 均為物理變化 |
B | 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2; SiO2+2C Si+2CO↑ | 均為置換反應(yīng) |
C | Cl2通入品紅溶液中,品紅褪色;木炭加入品紅溶液中,振蕩,褪色 | 前者為化學(xué)變化,后者為物理變化 |
D | 在沸水中滴加飽和FeCl3溶液;在CuCl2溶液中滴加NaOH溶液 | 均為生成沉淀的復(fù)分解反應(yīng) |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物的元素定量分析最早是由德國人李比希提出的,某實驗室模擬李比希法測定某種氨基酸(CxHyOzNp)的分子組成。取一定量的該氨基酸放在純氧氣中燃燒,燃燒后生成的水用裝置D(無水氯化鈣)吸收,二氧化碳用裝置C(KOH濃溶液)吸收,N2的體積用E裝置進(jìn)行測量,所需裝置如下圖(夾持儀器的裝置及部分加熱裝置已略去):
(1)該實驗裝置的合理連接順序為:A、__、E。(部分裝置可以重復(fù)選用)
(2)實驗開始時,首先打開止水夾a,關(guān)閉止水夾b,通一段時間的純氧,這樣做的目的是_____。
(3)A中放入CuO的作用是_______,裝置B的作用是_____。
(4)為了確定此氨基酸的分子式,除了準(zhǔn)確測量N2的體積、生成二氧化碳和水的質(zhì)量外,還需得到的數(shù)據(jù)有___。
(5)在讀取E裝置中所排水的體積時,液面左低右高,則所測氣體的體積____(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
(6)已知分子式為C2H4O2的有機(jī)物也含有氨基酸中的某個官能團(tuán),請設(shè)計實驗證明該官能團(tuán)(試劑任選):____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有短周期主族元素X、Y、Z、R、T,R原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍,Z是金屬元素,Y與Z能形成Z2Y、Z2Y2型化合物,Z與T形成化學(xué)式為Z2T的化合物,五種元素的原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示.下列推斷正確的是( )
A.原子半徑和離子半徑均滿足:
B.最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:
C.簡單氫化物的穩(wěn)定性:
D.由X、Y、Z、T四種元素組成的化合物的水溶液一定呈中性
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】部分短周期元素原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示.則下列說法正確的是( )
A.簡單離子半徑:
B.簡單氫化物的穩(wěn)定性:
C.由X與M兩種元素組成的化合物不能與任何酸反應(yīng),但能與強(qiáng)堿反應(yīng)
D.Z的氧化物既能溶解于Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的水溶液中,也能溶解于P的氫化物的水溶液中
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【題目】簡單原子的原子結(jié)構(gòu)可用下圖形象地表示:
其中“●”表示質(zhì)子或電子,“○”表示中子,則下列有關(guān)①②③的敘述正確的是( )
A. ①②③是三種不同的氫分子B. ①②③互為同位素
C. ①②③是三種化學(xué)性質(zhì)不同的粒子D. ①②③具有相同的質(zhì)量數(shù)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH ]是重要的化工過程,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中。我國科學(xué)家在這一變換中利用雙功能催化劑突破了低溫下高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率不能兼得的難題。反應(yīng)歷程如圖所示:
下列說法正確的是
A.低溫下實現(xiàn)高反應(yīng)速率是因為使用了雙功能催化劑降低了水煤氣變換反應(yīng)的ΔH
B.過程Ⅰ為吸熱過程、過程Ⅲ為放熱過程
C.過程Ⅲ生成了具有非極性共價鍵的H2、CO2
D.圖示中的2個H2O分子只有一個H2O分子參與了反應(yīng)
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【題目】下列說法正確的是( )
A.CH3COOCH2CH3 與CH3CH2COOCH3 中均含有甲基、乙基和酯基,為同一種物質(zhì)
B.和 為同一物質(zhì)
C.CH3CH2CH2CH2CH3 和CH3CH2CH(CH3)2 互為同素異形體
D.CH3CH2OH 和 CH2OHCHOHCH2OH 具有相同的官能團(tuán),互為同系物
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【題目】FeBr2是一種黃綠色固體,某學(xué)習(xí)小組制備并探究它的還原性
Ⅰ.實驗室制備FeBr2
實驗室用下圖所示裝置制取溴化亞鐵.其中A為CO2發(fā)生裝置,D和d中均盛有液溴,E為外套電爐絲的不銹鋼管,e是兩個耐高溫的瓷皿,其中盛有細(xì)鐵粉。
實驗開始時先將鐵粉加熱至600℃~700℃,然后將干燥、純凈的CO2氣流通入D中,E管中反應(yīng)開始,不斷將d中液溴滴入100℃~120℃的D中,經(jīng)過幾小時的連續(xù)反應(yīng),在鐵管的一端沉積有黃綠色鱗片狀溴化亞鐵。
請回答:
(1)若在A中盛固體CaCO3,a中盛6mol/L鹽酸,B處是裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶為使導(dǎo)入D中的CO2為干燥純凈的氣體,則圖中C處的裝置和其中的試劑應(yīng)是:________,為防止污染空氣,實驗時應(yīng)在F處連接盛________的尾氣吸收裝置。
(2)反應(yīng)過程中要不斷通入CO2,其主要作用有兩個:①是利用CO2把反應(yīng)器中空氣趕盡;②是________.
Ⅱ.探究FeBr2的還原性
(1)實驗需要90 mL 0.1 mol·L-1FeBr2溶液,配制FeBr2溶液除燒杯、量筒、膠頭滴管、玻璃棒外還需的玻璃儀器是________。
(2)取10mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振蕩后溶液呈黃色。某同學(xué)對產(chǎn)生黃色的原因提出了假設(shè):
假設(shè)1:Br-被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中;
假設(shè)2:Fe2+被Cl2氧化成Fe3+。
設(shè)計實驗證明假設(shè)2是正確的_______________________________
(3)實驗證明:還原性Fe2+>Br-請用一個離子方程式來證明:_____________;
(4)若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10-3molCl2,則反應(yīng)的離子方程式為:____________。
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