氧钒（Ⅳ）碱式碳酸铵晶体{（NH4）5[（VO）6（CO3）4（OH）9]•10H2O}是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。
已知：①氧钒（Ⅳ）碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇。
②VO2+有较强还原性，易被氧化。
实验室以V2O5为原料制备该晶体的流程如图：
ⅰ．向V2O5中加入足量盐酸酸化的N2H4•2HCl溶液，微沸数分钟。
ⅱ．将净化的VOCl2溶液缓慢加入到足量NH4HCO3溶液，有气泡产生，析出紫红色晶体。
ⅲ．待反应结束后，在有CO2保护气的环境中，将混合液静置一段时间，抽滤，所得晶体用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，得到粗产品．
请回答下列问题：
（1）基态钒原子的价层电子的轨道表示式为 
。
（2）步骤ⅰ中生成VOCl2的同时生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为 2V2O5+N2H4•2HCl+6HCl △ 4VOCl2+N2↑+6H2O或2V2O5+N2H4+8HCl △ 4VOCl2+N2↑+6H2O2V2O5+N2H4•2HCl+6HCl △ 4VOCl2+N2↑+6H2O或2V2O5+N2H4+8HCl △ 4VOCl2+N2↑+6H2O。
（3）步骤ⅱ可在如图装置中进行：
①导管a的作用为 平衡气压，使液体顺利流下平衡气压，使液体顺利流下。
②实验时先关闭K2，打开K1，当 D装置中出现浑浊或D装置中产生白色沉淀D装置中出现浑浊或D装置中产生白色沉淀（填实验现象）时，再关闭K1，打开K2。
③装置B中的试剂为 饱和NaHCO3溶液饱和NaHCO3溶液。
（4）步骤ⅲ中用饱和NH4HCO3溶液洗涤晶体，检验晶体已洗涤干净的操作是 取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则证明沉淀洗涤干净取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则证明沉淀洗涤干净。
（5）称取mg粗产品，用KMnO4溶液氧化，再除去多余的KMnO4（方法略），滴入几滴铁氰化钾{K3[Fe（CN）6]}溶液，最后用0.100mol/L（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为20.00mL。（设钒的相对原子质量为M，滴定反应为：VO+2+Fe2++2H+═VO2++Fe3++H2O）
①滴定终点时的现象为 产生蓝色沉淀产生且30秒内沉淀不溶解产生蓝色沉淀产生且30秒内沉淀不溶解。
②产品中钒的质量分数为 M×0.2m或M5mM×0.2m或M5m%（用含有m、M的式子表示）。
△
△
△
△
VO
+
2
M
×
0
.
2
m
M
5
m
M
×
0
.
2
m
M
5
m
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】；2V2O5+N2H4•2HCl+6HCl 4VOCl2+N2↑+6H2O或2V2O5+N2H4+8HCl 4VOCl2+N2↑+6H2O；平衡气压，使液体顺利流下；D装置中出现浑浊或D装置中产生白色沉淀；饱和NaHCO3溶液；取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则证明沉淀洗涤干净；产生蓝色沉淀产生且30秒内沉淀不溶解；或
；2V2O5+N2H4•2HCl+6HCl △
△
M
×
0
.
2
m
M
5
m
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：20引用：1难度：0.4
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
