1、填空题 V2O5是接触法制硫酸的重要催化剂,工业上生产V2O5的工艺流程如下:请回答下列问题:

(1)步骤①所得废渣的成分是?(写化学式),它与NaOH溶液反应的离子反应方程式为?。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)
2RAn(有机层)+nH2SO4(水层),
①实验室中步骤②、③使用的主要仪器是?。
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是?。
(3)步骤③中X试剂为?,步骤④的目的是?,步骤⑤的离子方程式为?。
(4)该工艺流程中,可以循环利用的物质有?和??。
参考答案:(1)SiO2? SiO2+2OH?=SiO32?+H2O
(2)①分液漏斗
②加入碱中和硫酸,促进平衡正向移动,提高钒的萃取率[或类似表述,如提高RAn(有机层)的浓度、百分含量等]
(3)H2SO4?将VO2+氧化为VO3-? NH3?H2O+ VO3-=NH4VO3↓+OH?
(4)氨气(或氨水)?有机萃取剂
本题解析:(1)SiO2不溶于水,所以步骤①所得滤渣的成分是SiO2;SiO2为酸性氧化物,与NaOH反应生成Na2SiO3,离子方程式为:SiO2+2OH?=SiO32?+H2O
(2)① 步骤②为萃取,步骤③为反萃取,用到的主要仪器为分液漏斗
②步骤②中存在平衡:R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)
2RAn(有机层)+nH2SO4(水层),加入适量碱中和硫酸,促进平衡正向移动,提高钒的萃取率。
(3)步骤③为反萃取,得到的水溶液含VO2+、SO42?,所以X试剂为H2SO4;根据化学流程图,步骤④加入强氧化剂KClO3,将VO2+氧化为VO3-;步骤⑤加入NH3?H2O生成NH4VO3沉淀,所以离子方程式为:NH3?H2O+ VO3-=NH4VO3↓+OH?
(4)步骤⑤需加入氨水,步骤⑥生成氨气,所以氨气(或氨水)可循环利用,步骤②为萃取,步骤③为反萃取,所以有机萃取剂也可以循环利用。
本题难度:一般
2、选择题 下列每组中各有三对物质,它们都能用分液漏斗分离的是( )
A.乙酸乙酯和水,酒精和水,植物油和水
B.四氯化碳和水,溴苯和水,硝基苯和水
C.甘油和水,乙酸和水,乙酸和乙醇
D.汽油和水,苯和水,己烷和水
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物
| Al(OH)2
| Fe(OH)3
| Fe(OH)2
| Cu(OH)2
| Pb(OH)2
| Mn(OH)2
|
开始沉淀的pH
| 3.3
| 1.5
| 6.5
| 4.2
| 8.0
| 8.3
|
沉淀完全的pH
| 5.2
| 3.7
| 9.7
| 6.7
| 8.8
| 9.8
|
?
请问答下列问题:
(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是?。
(2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-,另含有少量Fe2+、Fe3+、A13+、Cu2+、Pb2+等,其除杂过程如下:
①加入MnO2将Fe2+氧化,其离子反应方程式为?。 ②加入CaO将溶液的pH调到5.2~6.0,其主要目的是?。
③加入BaS,除去Cu2+、Pb2+后,再加入NaF溶液,除去?。
(3)从溶液A中回收的主要物质是?,该物质常用作化肥。(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸处理,将其转化为MnSO4和MnO2,然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2,制得优质MnO2,写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式?。
参考答案:(1)增大接触面积,加快反应速率(使反应更充分)
(2)①2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
②除去Fe3+,A13+
③Ca2+
(3)(NH4)2SO4
(4)Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O
本题解析:(1)将反应物粉碎的作用是增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分;
(2)pH调到5.2~6.0,其主要目的是除去Fe3+、A13+和部分Cu2+;
③溶液中除去Fe2+、Fe3+、A13+、Cu2+、Pb2+,但第②加入了Ca2+,再加入NaF溶液,显然是除去Ca2+;
(3)流程得到的是碳酸锰沉淀,溶液中主要剩余NH4+和SO42-,故回收的物质是(NH4)2SO4。
(4)由MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸处理,将其转化为MnSO4和MnO2,可知反应物为Mn3O4和稀硫酸,生成物为MnSO4和MnO2,反应方程式可写成:Mn3O4+H2SO4→MnSO4+MnO2,根据原子守恒,还应有水生成,故可写出:Mn3O4+H2SO4→MnSO4+MnO2+H2O,利用化合价法和原子守恒配平方程式得:Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O
本题难度:困难
4、选择题 同温同压下,等质量的O2和O3相比较,下列结论正确的是
A.它们的分子数目之比是 1∶1
B.它们的氧原子数目之比为 2∶3
C.它们的密度之比为 2∶3
D.它们的体积之比是 1∶1
参考答案:C
本题解析:试题分析:设质量均为m g,则其分子数目之比为:
;原子数目之比为:
;密度之比为:
?(同温同压下,气体的密度比等于摩尔质量比);体积之比为:
。故C正确。
考点:考查阿伏加德罗定律及其推论的有关计算。
本题难度:简单
5、选择题 把镁粉中混入的少量铝粉除去,应选用的试剂是
[? ]
A.盐酸
B.氯水
C.烧碱溶液
D.纯碱溶液
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般