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从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为...

从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V2O5VOSO4SiO2等,下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程:

1)为了提高酸浸效率,可以采取的措施有________(填两种)

2还原工序中反应的离子方程式为________

3沉钒得到NH4VO3沉淀,需对沉淀进行洗涤,检验沉淀完全洗净的方法是________

4)写出流程中铝热反应的化学方程式________

5)电解精炼时,以熔融NaClCaCl2VCl2为电解液(其中VCl2以分子形式存在).粗钒应与电源的________(”)相连,阴极的电极反应式为________

6)为预估还原工序加入H2C2O4的量,需测定酸浸液中VO2+的浓度.每次取25.00mL“酸浸液于锥形瓶用a mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液和苯代邻氨基苯甲酸为指示剂进行滴定(其中VO2+ VO2+),若三次滴定消耗标准液的体积平均为bmL,则VO2+的浓度为________g/L(用含ab的代数式表示)

 

将工业废钒粉碎,充分搅拌,适当提高温度 2VO2+ +H2C2O4+2H+===2VO2++2CO2↑+2H2O 取最后一次洗涤液,加入用稀硝酸酸化的AgNO3溶液,若无沉淀,则已除净 10Al+3V2O56V+5Al2O3 正 VCl2+2e—==V+2Cl— 83ab/25 【解析】 第(1)问从增大浸出率和增大反应速率角度分析,第(2)(4)问注意元素化合价升降,从氧化还原角度思考,第(5)问类比电解精炼铜入手,第(6)问从得失电子守恒确定两者的关系进而计算。 (1)增大浸出效率的方法:将工业废钒粉碎,充分搅拌,适当提高温度; (2)“还原”工序中加入草酸为典型还原剂,可将V从+5价还原为+3价,对应方程式为2VO2+ +H2C2O4+2H+===2VO2++2CO2↑+2H2O; (3)KClO3反应后被还原为Cl—,对沉淀进行洗涤即是为了除去Cl—等离子,故答案为取最后一次洗涤液,加入用稀硝酸酸化的AgNO3溶液,若无沉淀,则已除净; (4)由铝热反应原理知:10Al+3V2O56V+5Al2O3; (5)类比电解精炼铜,粗钒应作为阳极电解,即与正极相连;阴极上发生还原反应,电极反应式为VCl2+2e—==V+2Cl—; (6)由得失电子关系可知:VO2+ ~(NH4)2Fe(SO4)2,故n(VO2+)=n((NH4)2Fe(SO4)2)=ab×10—3mol,所以VO2+的浓度为(83×ab×10—3)/(25×10—3)=83ab/25g/L。
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氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧。某活动小组准备使用下列装置制备LiH固体。

甲同学的实验方案如下:

(1)仪器的组装连接:上述仪器装置按气流从左到右连接顺序为________________,加入药品前首先要进行的实验操作是____________(不必写出具体的操作方法);其中装置B的作用是___________

(2)添加药品:用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂(固体石蜡密封),然后在甲苯中浸洗数次,该操作的目的是____________________,然后快速把锂放入到石英管中。

(3)通入一段时间氢气后加热石英管,通氢气的作用是___________________________;在加热D处的石英管之前,必须进行的实验操作是__________

(4)加热一段时间后,停止加热,继续通氢气冷却,然后取出LiH,装入氮封的瓶里,保存于暗处。采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险,反应方程式为_____________

(5)准确称量制得的产品0.174g,在一定条件下与足量水反应后,共收集到气体470.4 mL(已换算成标准状况),则产品中LiHLi的物质的量之比为____________________

 

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有机物W用作调香剂、高分子材料合成的中间体等,制备W的一种合成路线如下。

请回答下列问题:

(1)F的化学名称是________,⑤的反应类型是________

(2)E中含有的官能团是________(写名称),D聚合生成高分子化合物的结构简式为________

(3)将反应③得到的产物与O2在催化剂、加热的条件下反应可得D,写出反应④的化学方程式________

(4)④、⑤两步能否颠倒?________(填“能”或“否”)理由是________

(5)与A具有含有相同官能团的芳香化合物的同分异构体还有________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为六组峰,且峰面积之比为112222的结构简式为________

(6)参照有机物W的上述合成路线,以MCH3Cl为原料制备F的合成路线(无机试剂任选)________

 

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[化学——选修3:物质结构与性质]

铜、镓、砷等元素形成的化合物在现代工业中有广泛的用途,回答下列问题:

1)基态铜原子的核外电子占有的能级数为________,轨道数为________

2)根据元素周期律,原子半径Ga________As,第一电离能Ga________As。(填“大于”或“小于”)

3AsCl3分子的立体构型为________,其中As的杂化轨道类型为________

4)铜与CN-可形成络合离子[CuCN-4]2-,写出一种与CN-等电子体的分子化学式________;若将[CnCN-4]2-中二个CN-换为Cl-,只有一种结构,则[CuCN-4]2-4个氮原子所处空间位置关系为________

5GaAs的熔点为1238ºC,密度为p g·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________GaAs________键键合。GaAs的摩尔质量分别为MGag·mol-1MAsg·mol-1,原子半径分别为rGa pmrAs pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________

 

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二甲醚是一种重要的精细化工产品,被广泛用于制药、染料、农药及日用化工。以下为其中一种合成二甲醚的方法:

CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og  H1=-49.1kJ·mol-1

2CH3OHgCH3OCH3g+H2Og  H2=-24.5kJ·mol-1

2CO2g+6H2gCH3OCH3g+3H2Og  H3

1)△H3=________kJ·mol-1

2)某温度下在容积为2L的密闭容器中加入CH3OHg)发生反应②,测得有关数据如下:

反应时间/min

0

1

2

3

4

nCH3OH/mol

1.02

0.4

0.2

0.02

0.02

 

①前2min内,H2Og)的平均反应速率为________mol·L-1·min-1;此反应在该温度下的平衡常数为________;若再向容器中分别加入CH3OHg0.02molCH3OCH3g1.0mol,此时该反应中υ________υ(填“>”、“<”或“=”)。

②根据文献,甲醇的转化率可以根据冷凝的液相中甲醇与水的百分含量来计算(忽略挥发到气相的甲醇),若以A表示冷凝液中水的质量分数,B表示冷凝液中甲醇的质量分数,则甲醇的转化率α(CH3OH=________

3)一定条件下,发生反应③,原料气中和温度对CO2转化率影响的实验数据如图所示。

结合图像,可得出CO2平衡转化率受外界条件影响的变化规律为:

a________

b________

 

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钛是一种重要的金属,以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),还含有少量Fe2O3]为原料制备钛的工艺流程如图所示。

1)滤液1中钛元素以TiO2+形式存在,则“溶浸”过程发生的主要反应的化学方程式为________

2)物质A________(填化学式),“一系列操作”为________

3)“水解”步骤中生成TiO2·xH2O,为提高TiO2·xH2O的产率,可采取的措施有________________。(写出两条)。

4)“电解”是以石墨为阳极,TiO2为阴极,熔融CaO为电解质。阴极的电极反应式为________;若制得金属Ti 9.60g,阳极产生气体________mL(标准状况下)。

5)将少量FeSO4·7H2O溶于水,加入一定量的NaHCO3溶液,可制得FeCO3,写出反应的离子方程式________;若反应后的溶液中cFe2+=2×10-6mol·L-1,则溶液中cCO32-=________mol·L-1。(已知:常温下FeCO3饱和溶液浓度为4.5×10-6mol·L-1

 

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