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(本题16分)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图:

物质
V2O5
NH4VO3
VOSO4
(VO2)2SO4
溶解性
难溶
难溶
可溶
易溶

部分含钒化合物在水中的溶解性如上表:
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            
(4)25℃、101 kPa时,ⅰ、4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)   ΔH1=-a kJ/mol
ⅱ、4V(s)+5O2(g)2V2O5(s)  ΔH2=-b kJ/mol
用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                        

(6)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应①后溶液中的含钒量,反应的离子方程式为:2V+H2C2O4+2H+2VO2++2CO2↑+2H2O。取25.00 mL 0.1000 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。

科目 化学   题型 实验题   难度 困难
知识点: 物质检验实验方案的设计 水的电离 验证原电池的效果 探究电解池作用
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(16分)某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯:

已知:


密度
(g/cm3
熔点
(℃)
沸点
(℃)
溶解性
环己醇
0.96
25
161
能溶于水
环己烯
0.81
-103
83
难溶于水

(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是,导管B除了导气外还具有的作用是
②试管C置于冰水浴中的目的是
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在层(填“上”或“下”),分液后用(填入编号)洗涤。
A.KMnO4溶液 B.稀H2SO4 C.Na2CO3溶液
②再将环己烯按图装置蒸馏,冷却水从口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是:    

③收集产品时,控制的温度应在左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是
A.蒸馏时从70℃开始收集产品 B.环己醇实际用量多了 C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是
A.用酸性高锰酸钾溶液 B.用金属钠 C.测定沸点

实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如下图所示),得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题:

(已知:乙醇、乙酸、乙酸乙酯的
沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃)
(1)在烧瓶中加入一定比例的乙醇
和浓硫酸的方法是:

(2)在该实验中,若用1mol乙醇和1mol 乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应,生成乙酸乙酯的物质的量小于1mol,原因是
(3)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。

试剂a是__________;分离方法①是_________________,
分离方法②是__________________,分离方法③是_______________。
(4)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是

用实验室准确配制的0.100mol/L的NaOH溶液测定某未知浓度的稀盐酸。其具体实验步骤如下:
①取一支碱式滴定管(如图有两只滴定管,你选择哪一只?)(填写对应字母),用少量标准NaOH溶液润洗2~3次水洗后的碱式滴定管,再加入标准的0.100mol/L的NaOH溶液并记录液面刻度读数;

②用酸式滴定管精确地放出25.00mL待测盐酸,置于用蒸馏水洗净的锥形瓶中。再加入酚酞试液2滴;
③滴定时,边滴边振荡,同时眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,当锥形瓶内溶液由
(填写颜色变化)且半分钟内不褪色时,即达到滴定终点;
④记录液面刻度读数。根据滴定管的两次读数得出消耗标准盐酸的体积,再重复测定两次,实验结果记录见下表:

实验次数
起始滴定管读数
终点滴定管读数
1
0.00mL
24.02mL
2
0.50mL
24.46mL
3
1.00mL
25.02mL

测得未知稀盐酸的物质的量浓度为(保留小数点后3位)。
⑤如果滴定结束时俯视碱式滴定管刻度读数(其它操作均正确),则对滴定结果稀盐酸浓度的影响是(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

用下图所示实验装置制取乙酸乙酯。回答以下问题:

(1)在A试管中配置好体积比为3:2的乙醇和乙酸,加热至沸腾,很久都末有果香味液体生成,原因是
____________________________________________。
(2)B试管中所装溶液应为_________,乙酸乙酯生成后,将在该溶液的___________(填“上”或“下”)层,分离出产品所需的主要仪器是______________________。
(3)与教材采用的实验装置不同,这位老师采用球形干燥管代替长导管,并将干燥管的末端插入B中液面以下,在此处,球形干燥管的作用有
①________________________________,②______________________________。

实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏(如下图所示),得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题:

(已知:乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃)
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,
还应放入几块碎瓷片,其目的_____________。
(2)配制乙醇和浓硫酸的混合液的方法是:先在烧瓶中加入一定量的,然后慢慢将加入烧瓶,边加边振荡。
(3)在该实验中,若用1 mol乙醇和1 mol 乙酸在浓硫
作用下加热,充分反应,不能生成1 mol乙酸乙酯的原因是

(4)锥形瓶中得到乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯的混合物,欲得到乙酸乙酯并闻到它的气味,需将混合液先用溶液处理,再用
(填一种仪器名称)分离。
(5)葡萄糖是生命现象中的一种能量物质。现取少量葡萄糖溶液于试管中,加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸后现象是,说明分子中含有的官能团是,反应的化学方程式是:

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