金属钒被誉为“合金的维生素”,钒及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。从废钒催化剂(主要成分有V2O5,VOSO4,K2SO4,SiO2 等)中回收V2O5的生产流程图如图1。
已知:Ⅰ.VO2++2OH-⇌VO3-+H2O
Ⅱ.②、③中的变化过程可简化为(下式中Rn+表示VO2+或Fe3+,HA表示有机萃取剂的主要成分):Rn+(水层)+nHA (有机层)⇌RAn (有机层)+nH+(水层)
请回答:
(1)进行步骤①,酸浸的目的是溶解含钒的物质,同时除去SiO2溶解含钒的物质,同时除去SiO2。
(2)请选择合适的编号,按正确的顺序完成步骤②(假设放气一次):
C→a→倒入溶液和萃取剂→bb→ff→dd→cc→gg→aa→d→使下层液体慢慢流出→c→上层液体从上口倒出。a.打开上口玻璃塞; b.塞上上口玻璃塞:c.关闭旋塞:d.打开旋塞;e.双手握住分液漏斗梨形部分,倒转振摇:f左手紧握旋塞,右手顶住玻璃塞,倒转分液漏斗振据; g放在铁圈 上静置; h.放三脚架上静置。
(3)反萃取剂X的最佳选择是稀硫酸稀硫酸(试剂名称),反萃取能发生的原因是加入硫酸后,溶液酸性增强,平衡Rn+(水层)+nHA(有机层)⇌RAn(有机层)+nH+(水层)向左移动,使VO2+进入水溶液加入硫酸后,溶液酸性增强,平衡Rn+(水层)+nHA(有机层)⇌RAn(有机层)+nH+(水层)向左移动,使VO2+进入水溶液 (从化学平衡角度进行解释):
(4)写出④中反应的离子方程式ClO3-+6VO2++3H2O=2VO2++Cl-+6H+ClO3-+6VO2++3H2O=2VO2++Cl-+6H+。
(5)在焙烧NH4VO3的过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如图2所示,则NH4VO3在分解过程中DD。

A.同时分解失去H2O和NH3
B.同时分解失去H2、N2和H2O
C.先分解失去H2O,再分解失去NH3
D.先分解失去NH3,再分解失去H2O
(6)测定产品中V2O5的纯度:
称取ag产品,先用硫酸溶解,配成200 mL (VO2)2SO4溶液,用移液管量取20 mL溶液置于锥形瓶中,再加入b1 mL c1 mol•L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液( VO2++2H++Fe2+═VO2++Fe3++H2O)。最后用C2 mol•L-1 KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至滴定终点,消耗KMnO4溶液的体积为b2 mL(设杂质不参与反应),下列说法正确的是CDCD。
A.移液管尖嘴与锥形瓶内壁接触,放液完毕时,抖动移液管数次,取出移液管
B.滴定开始时,KMnO4 溶液可以呈线状流下,滴定接近终点时应逐滴下滴
C.产品中V2O5的质量分数是91(c1b1-5c2b2)100a
D.如果所用的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液因露空放置太久而变质,会导致测定的结果偏大
91
(
c
1
b
1
-
5
c
2
b
2
)
100
a
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】溶解含钒的物质,同时除去SiO2;b;f;d;c;g;a;稀硫酸;加入硫酸后,溶液酸性增强,平衡Rn+(水层)+nHA(有机层)⇌RAn(有机层)+nH+(水层)向左移动,使VO2+进入水溶液;ClO3-+6VO2++3H2O=2VO2++Cl-+6H+;D;CD
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:9引用:1难度:0.6
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