工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是 (写化学式),操作I的名称 。
(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)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
③中X试剂为 。
(3)⑤的离子方程式为 。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
| pH |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
2.0 |
2.1 |
| 钒沉淀率% |
88.1 |
94.8 |
96.5 |
98.0 |
98.8 |
98.8 |
96.4 |
93.1 |
89.3 |
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为 ;
若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< 。
(已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 和 。
(15分)工业上将纯净干燥的氯气通入到物质的量浓度为0.375 mol·L-1NaOH溶液中得到漂白水。某同学想在实验室探究Cl2性质并模拟制备漂白水,下图是部分实验装置。已知KMnO4与盐酸溶液反应可以制取Cl2。
(1)配制物质的量浓度为0.375 mol·L-1NaOH溶液100mL时, 用托盘天平称取所需的NaOH质量为 。
(2)浓硫酸的作用是 。
(3)装置E中发生化学反应方程式为 。
(4)装置B中饱和NaCl溶液的作用是。
(5)实验时装置D中湿润的红色纸条褪色,干燥部分没有褪色,放置一段时间后,纸条全部褪色。该同学认为Cl2的密度比空气大,可能是试管下部Cl2的浓度大于试管上部Cl2的浓度所导致的。请判断该解释是否合理,并分析产生上述实验现象的原因
;如需改进,请简述设计方案 (若认为合理。则此问可不作答)。
(6)氯元素含量为10%的漂白水溶液355g,其中含NaClO的物质的量为 mol。
(13分)实验室要配制1 mol·L-1的稀硫酸250mL,回答下列问题:
(1)需要98%密度为1.84g/cm3的浓硫酸 mL
(2)配制时,必须使用的仪器有 (填代号)
①烧杯 ②100 mL量筒 ③20 mL量筒 ④1000 mL容量瓶 ⑤250 mL容量瓶 ⑥托盘天平(带砝码) ⑦玻璃棒还缺少的仪器是 。
(3)配制时,该实验两次用到玻璃棒,其作用分别是 、 。
(4)配制过程中出现以下情况,对所配溶液浓度有何影响(填“偏高”“偏低”“不影响”)
①没有洗涤烧杯和玻璃棒。 。
②如果加水超过了刻度线,取出水使液面恰好到刻度线。 。
③容量瓶没有干燥。
④定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线
(1)向KAl(SO4)2溶液中滴加过量氨水,现象是____________________________,反应的离子方程式______________________________________________,再向其中加入过量NaOH溶液,反应现象是____________________________________________,反应的离子方程式为_______________________________________________。
(2)下列六个图中,横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量,纵坐标为生成沉淀的物质的量,请把下表中各反应的相应图象的序号填入表中。
| 溶液 |
加入的物质 |
答案序号 |
| ①饱和石灰水 |
通过量CO2 |
|
| ②AlCl3溶液 |
通过量NH3 |
|
③MgCl2、AlCl3混合溶 液 |
逐滴加NaOH溶液至过量 |
|
| ④AlCl3溶液 |
逐滴加NaOH溶液至过量 |
|
| ⑤含少量HCl的AlCl3溶液 |
逐滴加NaOH溶液至过量 |
.某学生课外活动小组,模拟呼吸面具中的反应原理,设计用下图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积。图中量气装置E由甲、乙两根玻璃管组成,它们由橡皮管连通,并装入适量水。甲管有刻度(0—50 mL),供量气用;乙管可上下移动调节液面高低。
实验可供选用的药品还有:稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。
试完成下列问题:
(1)图中各装置接口连接顺序是_____(填各接口的编号,其中连接胶管及夹持装置均省略)。
(2)装置C中放入的反应物是__________和__________。
(3)装置D中发生的化学反应方程式
(4)装置A的作用是___________________________________________________________,装置B的作用是___________________________________________________________。
(5)为了较准确测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读反应前后甲管中液面的读数及求其差值的过程中,应注意__________和__________(填字母编号)。
a.视线与凹液面最低处相平 b.等待片刻,待乙管中液面不再上升时立刻读数
c.读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平 d.读数时不一定使甲、乙两管液面相平
(6)反应结束后,测得产生的气体标准状况下体积为22.4 mL,则反应过程中转移的电子数目为。
(13分)红砖是用粘土高温烧结而成,因其颜色呈红色或棕红色而得名,常用作建筑材料。
(1)根据红砖的颜色、猜测其可能含有的成份是(写化学式)
(2)为了检验你的猜测是否正确,请设计一个实验方案,简要地写出各步操作过程以及最后的实验分析和结论,涉及化学反应的写出化学方程式(实验用品任取,该实验分几步自己决定,不必写实验装置中的仪器安装)
实验步骤:①用铁锤敲碎红砖,取小块磨成粉末。
②
③
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实验分析及结论:
(3)红砖曾对我国建设起到重要作用,就目前我国实际情况看,你是认为应继续使用或者
是禁止使用红砖?,理由是
。