钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以3、4、5价的化合物存在，还-优题课

钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO ₂、Fe ₃O ₄。采用如图工艺流程可由黏土钒矿制备NH ₄VO ₃。

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。

金属离子	Fe ³⁺	Fe ²⁺	Al ³⁺	Mn ²⁺
开始沉淀pH	1.9	7.0	3.0	8.1
完全沉淀pH	3.2	9.0	4.7	10.1

回答下列问题：

（1）"酸浸氧化"需要加热，其原因是　　。

（2）"酸浸氧化"中，VO ⁺和VO ²⁺被氧化成VO ₂ ⁺，同时还有　　离子被氧化。写出VO ⁺转化为VO ₂ ⁺反应的离子方程式　。

（3）"中和沉淀"中，钒水解并沉淀为V ₂O ₅•xH ₂O，随滤液②可除去金属离子K ⁺、Mg ²⁺、Na ⁺、　　，以及部分的　　。

（4）"沉淀转溶"中，V ₂O ₅•xH ₂O转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是　　。

（5）"调pH"中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是　　。

科目化学题型解答题难度中等

知识点：化学方程式的书写离子方程式的书写化学反应速率的影响因素铁盐和亚铁盐的相互转变

碘（紫黑色固体，微溶于水）及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：

（1） $I_{2}$ 的一种制备方法如下图所示：

$净化除氯后含 I 海水 \overset{}{\to} \overset{\underset{↓}{AgN O_{3}}}{富集} \overset{}{\to} 悬浊液 \overset{}{\to} \overset{\underset{\underset{↓}{Fe 粉}}{\overset{↓}{沉淀}}}{转化} \overset{}{\to} \overset{\underset{↓}{C l_{2}}}{氧化} \overset{}{\to} I_{2}$

①加入 $Fe$ 粉进行转化反应的离子方程式为_________，生成的沉淀与硝酸反应，生成________后可循环使用。

②通入 $C l_{2}$ 的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为__________；若反应物用量比 $n (C l_{2}) / n (Fe I_{2}) = 1.5$ 时，氧化产物为_________；当 $n (C l_{2}) / n (Fe I_{2}) > 1.5$ ，单质碘的收率会降低，原因是___________。

（2）以 $NaI O_{3}$ 为原料制备 $I_{2}$ 的方法是：先向 $NaI O_{3}$ 溶液中加入计量的 $NaHS O_{3}$ ，生成碘化物；再向混合溶液中加入 $NaI O_{3}$ 溶液，反应得到 $I_{2}$ ，上述制备 $I_{2}$ 的总反应的离子方程式为__________。

（3） $KI$ 溶液和 $CuS O_{4}$ 溶液混合可生成 $CuI$ 沉淀和 $I_{2}$ ，若生成 $1 mol I_{2}$ ，消耗的 $KI$ 至少为_______ $mol$ 。 $I_{2}$ 在 $KI$ 溶液中可发生反应： $I_{2} + I^{-} \overset{}{⇇} {I^{-}}_{3}$ 。实验室中使用过量的 $KI$ 与 $CuS O_{4}$ 溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量 $KI$ 的原因是________。

某同学利用Cl₂氧化K₂MnO₄制备KMnO₄的装置如图所示（夹持装置略）：

已知：锰酸钾（K₂MnO₄）在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO₄²^﹣+2H₂O═2MnO₄^﹣+MnO₂↓+4OH^﹣

回答下列问题：

（1）装置A中a的作用是　　；装置C中的试剂为　　；装置A中制备Cl₂的化学方程式为　　。

（2）上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO₄产率降低，改进的方法是　　。

（3）KMnO₄常作氧化还原滴定的氧化剂，滴定时应将KMnO₄溶液加入　酸式　（填“酸式”或“碱式”）滴定管中；在规格为50.00 mL的滴定管中，若KMnO₄溶液起始读数为15.00 mL，此时滴定管中KMnO₄溶液的实际体积为　　（填标号）。

A．15.00 mL B．35.00 mL C．大于35.00 mL D．小于15.00 mL

（4）某FeC₂O₄•2H₂O样品中可能含有的杂质为Fe₂（C₂O₄）₃、H₂C₂O₄•2H₂O，采用KMnO₄滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下：

Ⅰ．称取mg样品于锥形瓶中，加入稀H₂SO₄溶解，水浴加热至75℃．用c mol•L^﹣¹的KMnO₄溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，消耗KMnO₄溶液V₁mL。

Ⅱ．向上述溶液中加入适量还原剂将Fe³⁺完全还原为Fe²⁺，加入稀H₂SO₄酸化后，在75℃继续用KMnO₄溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，又消耗KMnO₄溶液V₂mL。

样品中所含H₂C₂O₄•2H₂O（M＝126g•mol^﹣¹）的质量分数表达式为　　。

下列关于样品组成分析的说法，正确的是　　（填标号）。

A． $\frac{V_{1}}{V_{2}} =$ 3时，样品中一定不含杂质

B． $\frac{V_{1}}{V_{2}}$ 越大，样品中H₂C₂O₄•2H₂O含量一定越高

C．若步骤Ⅰ中滴入KMnO₄溶液不足，则测得样品中Fe元素含量偏低

D．若所用KMnO₄溶液实际浓度偏低，则测得样品中Fe元素含量偏高

化合物F是合成吲哚﹣2﹣酮类药物的一种中间体，其合成路线如图：

已知：Ⅰ．

Ⅱ．

Ⅲ．

Ar为芳基；X＝Cl，Br；Z或Z′＝COR，CONHR，COOR等。

回答下列问题：

（1 ）实验室制备A的化学方程式为　　，提高A产率的方法是　　； A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子，其结构简式为　　。

（2）C→D的反应类型为　　； E中含氧官能团的名称为　　。

（3）C的结构简式为　　，F的结构简式为　　。

（4）Br₂和的反应与Br₂和苯酚的反应类似，以和为原料合成，写出能获得更多目标产物的较优合成路线（其它试剂任选）。

探究CH₃OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH₃OH的产率。以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH涉及的主要反应如下：

Ⅰ．CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁＝﹣49.5 kJ•mol^﹣¹

Ⅱ．CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H₂＝﹣90.4 kJ•mol^﹣¹

Ⅲ．CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）△H₃

回答下列问题：

（1）△H₃＝　　kJ•mol^﹣¹。

（2）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1mol CO₂和3mol H₂发生上述反应，达到平衡时，容器中CH₃OH（g）为amol，CO为bmol，此时H₂O（g）的浓度为　 $\frac{a + b}{V}$ 　mol•L^﹣¹（用含a、b、V的代数式表示，下同），反应Ⅲ的平衡常数为　　。

（3）不同压强下，按照n（CO₂）：n（H₂）＝1：3投料，实验测定CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。

已知：CO₂的平衡转化率 $= \frac{n {(CO}_{2})_{初始} - n {(CO}_{2})_{平衡}}{n {(CO}_{2})_{初始}} \times$ 100%

CH₃OH的平衡产率 $= \frac{n {(CH}_{3} OH)_{平衡}}{n {(CO}_{2})_{初始}} \times$ 100%

其中纵坐标表示CO₂平衡转化率的是图　　（填“甲”或“乙”）；压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为　　；图乙中T₁温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是　　。

（4 ）为同时提高CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率，应选择的反应条件为　　（填标号）。

A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压

CdSnAs₂是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：

（1）Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl₂反应生成SnCl₄．常温常压下SnCl₄为无色液体，SnCl₄空间构型为　　，其固体的晶体类型为　　。

（2）NH₃、PH₃、AsH₃的沸点由高到低的顺序为　　（填化学式，下同），还原性由强到弱的顺序为　　，键角由大到小的顺序为　　。

（3）含有多个配位原子的配体与同一中心离子（或原子）通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd²⁺配合物的结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有　　 mol，该螯合物中N的杂化方式有　　种。

（4）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs₂的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。

坐标原子	x	y	z
Cd	0	0	0
Sn	0	0	0.5
As	0.25	0.25	0.125

一个晶胞中有　　个Sn，找出距离Cd（0，0，0）最近的Sn　　（用分数坐标表示）。CdSnAs₂晶体中与单个Sn键合的As有　　个。