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钒是一种重要的合金元素,还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物(含有SiO2、...

钒是一种重要的合金元素,还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物(含有SiO2、Al2O3及其他残渣)中提取钒的一种新工艺主要流程如下:

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部分含钒化合物在水中的溶解性如下表:

物质

V2O5

NH4VO3

VOSO4

(VO2)2SO4

溶解性

难溶

难溶

可溶

易溶

请回答下列问题:

(1)反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有___________。

(2)反应②碱浸后滤出的固体主要成分是             (写化学式)

(3)反应④的离子方程式为                    

425℃101 kPa时,4Al(s)3O2(g)==2Al2O3(s)  ΔH1-a kJ/mol

4V(s)5O2(g)==2V2O5(s)   ΔH2-b kJ/mol

V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是             

5)钒液流电池(如右上图所示)具有广阔的应用领域和市场前景,该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为           ,电池充电时阳极的电极反应式是         

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6)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应后溶液中的含钒量,反应的离子方程式为:2VO2+H2C2O42H+===2VO2+2CO22H2O。取25.00 mL0.1000 mol/LH2C2O4标准溶液于锥形瓶中,加入指示剂,将待测液盛放在滴定管中,滴定到终点时消耗待测液24.0 mL,由此可知,该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为       g/L

 

(1)VO2+、Al3+;(2)Al(OH)3;(3)NH4++VO3-==NH4VO3↓; (4)10Al(s)+3V2O5(s)==5Al2O3(s)+6V(s) ΔH=-kJ/mol; (5)V2+-e-== V3+;VO2+-e-+H2O==VO2++2H+;(6)10.6; 【解析】 试题分析:(1)用硫酸溶解含钒固体废弃物(含有SiO2、Al2O3及其他残渣),生成(VO2)2SO4和硫酸铝,溶液中的阳离子除氢离子外还有VO2+和Al3+,故答案为:VO2+和Al3+; (2)含杂质的(VO2)2SO4溶液用碳酸钠溶液碱浸生成含杂质的NaVO3溶液,Al(OH)3不溶于弱碱,所以反应②碱浸后滤出的固体主要成分是Al(OH)3,故答案为:Al(OH)3; (3)据工艺流程图可知,反应④的离子方程式为VO3-+NH4+=NH4VO3,故答案为:VO3-+NH4+=NH4VO3↓; (4)已知①4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H1=-a kJ/mol ②4V(s)+5O2(g)═2V2O5(s)△H2=-b kJ/mol 据盖斯定律,(①×5-②×3)÷2得:10Al(s)+3V2O5(s)=5Al2O3(s)+6V(s)△H=-KJ/mol, 故答案为:10Al(s)+3V2O5(s)=5Al2O3(s)+6V(s)△H=-KJ/mol; (5)钒液流电池放电时负极发生氧化反应,据图可知,电极反应式为V2+-e-=V3+,正极发生还原反应,充电时,阳极发生氧化反应,电极反应式为VO2+-e-+H2O=VO2++2H+;故答案为:V2+-e-=V3+;VO2+-e-+H2O=VO2++2H+; (6)据滴定数据,结合离子方程式c(VO2+)==0.2083mol/L,所以1L溶液中含V的质量为0.2083mol/L×1L×51g/mol=10.6g,故答案为:10.6 【考点定位】考查物质分离和提纯;原电池和电解池的工作原理 【名师点晴】本题通过从含钒固体废弃物(含有SiO2、Al2O3及其他残渣)中提取钒的一种新工艺主要流程考查了氢氧化铝的两性、离子方程式书写、盖斯定律、电极反应式书写以及物质含量的计算。反应①用硫酸溶解含钒固体废弃物(含有SiO2、Al2O3及其他残渣),生成(VO2)2SO4和硫酸铝,SiO2等不溶性杂质过滤除去;反应②是用碳酸钠溶液与(VO2)2SO4和硫酸铝反应,与(VO2)2SO4反应生成NaVO3,碳酸根离子与铝离子水解相互促进生成Al(OH)3沉淀;反应④是NaVO3溶液与氯化铵反应生成NH4VO3沉淀,加热NH4VO3分解为V2O5。  
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我国药物化学家屠呦呦因研究合成抗疟疾新药青蒿素与双氢青蒿素而被授予2015年诺贝尔生理学、医学奖。青蒿素的一种化学合成部分工艺流程如下:

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已知:满分5 manfen5.com

1)化合物D的分子式为___________D分子中所含有的官能团名称是_____________

2)烃分子中含-OH叫醇,含-SH叫硫醇,此合成中用到的物质满分5 manfen5.com用系统命名法命名,它的名称是___________;反应B→C,实际上可看作两步进行,依次发生的反应类型是_________________

3)请写出在A的同系物中,其相对分子质量最小的分子与银氨溶液发生反应的化学方程式:_____________________

4)合成路线中设计E→FG→H的目的是____________________

5ASn-β沸石作用下,可异构为异蒲勒醇,已知异蒲勒醇分子有3个手性碳原子,异蒲勒醇分子内脱水再与一分子H2加成可生成满分5 manfen5.com则异蒲勒醇的结构简式为:________________

 

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某兴趣小组的学生根据活泼金属MgCO2发生反应,推测活泼金属钠也能与CO2发生反 应,因此实验小组用下列装置进行钠与二氧化碳反应的实验探究(尾气处理装置已略去)

已知:常温下,CO能使一些化合物中的金属离子还原。例如:PdCl2 + CO + H2O === Pd↓+ CO2 +2HCl ,反应生成黑色的金属钯,此反应也可用来检测微量CO的存在。

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请回答下列问题:

1)为了制取CO2气体的装置能随开随用,随关随停,上图A处应选用的装置是________(填写 IIIIII)。若要制取干燥、纯净的CO2气体,装置B中应盛放的试剂是__________溶液,装置C中应盛放的试剂是___________

2)观察实验装置图可知NaCO2反应的条件是_____________,检查装置的气密性完好并装入药品后,在点燃酒精喷灯前,必须进行的操作是________________。待装置_______(填写字母)中出现_________现象时,再点燃酒精喷灯,这步操作的目的是______________

3)假设CO2气体为足量,在实验过程中分别产生以下两种不同情况,请分析并回答问题:

若装置F中溶液无明显变化,装置D中生成两种固体物质,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是____________________________

若装置F中有黑色沉淀生成,装置D中只生成一种固体物质,取少量该固体与盐酸反应后,也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是________________

4)请判断D装置生成固体的成分是钠的正盐还是酸式盐?请用文字简要说明理由________________

 

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QRTXYZ是六种原子序数依次增大的前四周期常见元素,其相关信息如下表:

元素

相关信息

Q

Q的单质是实验室常用的惰性电极材料

R

R原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子

T

负二价的元素T的氢化物在通常情况下是一种液体,且 T的质量分数为88.9%

X

X是第三周期电负性最大的元素

Y

元素Y位于周期表第10

Z

Z存在质量数为65,中子数为36的核素

1Z元素的原子基态时的电子排布式是__________________

2)下列叙述正确的是____________

Q的最简单气态氢化物比R的气体氢化物稳定

Q的含氧酸一定比R的含氧酸酸性强

R的气态氢化物的熔点在同族元素形成的氢化物中最低

R的第一电离能、电负性都比Q

3QT可形成两种常见化合物,分别表示为QTQT2QT分子中σπ键的个数比为____________QT2分子中,Q原子采取________杂化。

4)笑气(R2T)是一种麻醉剂,有关理论认为R2TQT2具有相似的结构。故的空间构型为______________,且为_______________(极性非极性)分子。

5)现有QY和镁三种元素的某种晶体具有超导性,其晶胞结构如右上图所示。该晶体的化学式为____________;晶体中每个镁原子周围距离相等且最近的Y原子有________个。

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某恒定温度下,在一个2 L的密闭容器中充入A气体、B气体,测得其浓度分别为2 mol/L1 mol/L,且发生如下反应:3 A(g) + 2 B(g) 满分5 manfen5.com 4 C(?) + 2 D(?),已知“?”代表CD状态未确定;反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C,且反应前后压强比为5∶4,则下列说法正确的是

该反应的化学平衡常数表达式为:K=满分5 manfen5.com

此时B的转化率为35%

增大该体系压强,平衡向右移动,但化学平衡常数不变

增加C的量,AB转化率不变

A①②              B②③           C①④          D③④

 

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CuI是一种不溶于水的白色固体,它可以由反应2Cu24I===2CuI↓+I2而得到。如图所示装置中,ab都是惰性电极,通电一段时间后,在KI­淀粉溶液中阳极周围变蓝色,则下列说法正确的是

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A.若a极变红,则在Pt电极上:2I2e===I2,淀粉遇碘变蓝

B.若b极变红,则在Pt电极上:4OH4e===2H2OO2↑,O2I氧化为I2,淀粉遇碘变蓝

C.若a极变红,则在Cu电极上:开始CuIe===CuI,一段时间后2I2e===I2,淀粉遇碘变蓝

D.若b极变红,则在Cu极上:Cu2e===Cu2Cu2显蓝色

 

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