专题35 物质的检验、分离和提纯 常考点归纳与变式演练 作业 高中化学 一轮复习 人教版(2022年)
展开这是一份专题35 物质的检验、分离和提纯 常考点归纳与变式演练 作业 高中化学 一轮复习 人教版(2022年),共15页。试卷主要包含了选择题,多选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.实验室可用硫酸酸化的Na2Cr2O7溶液氧化正丁醇制备正丁醛(反应温度90~95 ℃),实验装置和相关数据如下:
下列说法正确的是
A.温度计a、b的水银球中有错误的一处是b
B.冷凝管中的冷却水从d口进、c口出
C.除去粗产品中的水分可用分液的方法
D.用蒸馏法除去产品中的正丁醇,可控制温度为117.2 ℃
【答案】C
【解析】A.温度计a测定的是反应液的温度,应将水银球插入反应液中,A错误;B.冷却水从下口进、上口出,B错误;C.由于正丁醛微溶于水,可用分液的方法除去粗产品中的水分,C正确;D.若控制温度为117.2 ℃,则正丁醛必将同时被蒸出,D错误;选C。
2.已知某100mL溶液中含有的部分离子的浓度大小如图所示,该溶液呈无色、透明、均一状态,可能还含有Fe3+、Ba2+、H+、SO。为了进一步确认,加入足量BaCl2溶液,生成23.3g白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失。对原溶液说法错误的是
A.肯定不存在Fe3+、Ba2+
B.H+的物质的量浓度为1ml/L
C.加入含0.25mlBa(OH)2的溶液时,沉淀质量达到最大
D.加入过量NaHCO3浴液,反应的离子方程式为H++HCO=H2O+CO2↑
【答案】D
【解析】A.根据分析可知肯定不存在Fe3+、Ba2+,A正确;B.根据分析可知H+的浓度为1.0ml/L,B正确;C.原溶液中n(SO)=0.1ml、n(Al3+)=0.1ml、n(Mg2+)=0.05ml、n(H+)=0.1ml,加入0.25mlBa(OH)2的溶液时,硫酸根可以完全沉淀,氢离子消耗0.1ml氢氧根,剩余0.4ml氢氧根刚好使Al3+、Mg2+完全沉淀,所以沉淀质量达到最大,C正确;D.碳酸氢钠过量,溶液中存在Al3+、Mg2+,所以还会和HCO发生双水解反应,D错误;综上所述答案为D。
3.对某酸性溶液(可能含有、、、)分别进行如下实验:①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝;③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入溶液,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】加热时放出的气体可以使品红溶液褪色,则原溶液中一定含有 H2SO3,因 H2SO3不稳定,分解产生的 SO2可使品红溶液褪色;加碱加热后,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,即有 NH3 产生,说明原溶液中一定含有;加入氯水时,溶液显黄色,说明原溶液中含有 Br-;再加 BaCl2 溶液有不溶于稀 HNO3 的白色沉淀生成,说明此时溶液中含,但可能是原溶液含有的,也可能是氯水氧化 H2SO3 产生的,故不能确定在原溶液中是否存在 ;答案选B。
4.下列实验方案中,不能达到实验目的的是
【答案】B
【解析】A.二氧化氮具有氧化性,与硝酸银溶液中的水反应生成NO气体,而溴蒸气溶于水生成溴水,所以通入硝酸溶液中生成溴化银浅黄色沉淀,现象不同,能鉴别,A不符合题意;B.将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色,说明亚铁离子被氧化为铁离子,而NO(H+)和H2O2均具有氧化性,所以不能通过实验得到结论,B符合题意;C.向蔗糖中滴加浓硫酸,蔗糖变黑说明有碳单质生成,产生有刺激性气味的气体说明反应生成二氧化硫,整个过程中浓硫酸体现氧化性、脱水性,C不符合题意;D.向溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,无现象,说明溶液中不存在碳酸根离子、硫酸根离子和亚硫酸根离子等,再滴加硝酸银溶液产生的白色沉淀一定时氯化银,所以推测溶液中一定含有Cl-,D不符合题意;故选B。
5.化工生产上有广泛用途的轻质碱式碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]是以卤块(主要成分为MgCl2,含Fe2+、Fe3+等杂质离子)为原料制备的。工艺流程如下:
已知:Fe(OH)2沉淀絮状,不易从溶液中除去。
下列说法正确的是
A.沉淀的成分是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物
B.“…”的操作步骤为氧化和调节pH等分离和提纯过程
C.“热解”产生的CO2对生成轻质碱式碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]有重要的作用
D.“料液Ⅱ”呈中性或弱酸性
【答案】C
【解析】A.卤块中除Mg2+还含有Fe2+、Fe3+等杂质离子,由于Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀的pH较大,会使Mg2+损失,故先用氧化剂将Fe2+转化为Fe3+,然后调节pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,经操作Ⅰ过滤除去,所以沉淀的成分为Fe(OH)3,A错误;B.“…”应该是氧化和调节pH等除杂过程,不属于分离和提纯操作,B错误;C.题中制备的是轻质碱式碳酸镁,产生碱式碳酸镁的同时生成的CO2气体有利于沉淀形成疏松多孔的“轻质”状态,C正确;D.“料液Ⅱ”应呈碱性,否则沉淀会溶解,D错误;选C。
6.MnO2是一种重要的无机功能材料,利用粗MnO2(含有杂质MnO和MnCO3)制取MnO2的流程如图所示。
下列分析错误的是
A.操作X和操作Y的名称均为过滤
B.CO2是酸性氧化物,MnO2是碱性氧化物
C.“氧化”过程中氯气是还原产物,MnO2是氧化产物
D.该工艺中用热的NaOH溶液吸收Cl2防止环境污染又实现了NaClO3的循环利用
【答案】B
【解析】A.由上述分析可知操作X和操作Y的名称均为过滤,故A正确;B.MnO2不与酸反应生成对应的盐和水,所以MnO2不是碱性氧化物,故B错误;C.“氧化”过程中发生的反应为:2ClO +5Mn2++4H2O=Cl2↑ +5MnO2↓+8H+ ,氧化剂为NaClO3,对应的还原产物为Cl2,还原剂为MnSO4对应的氧化产物为MnO2,故C正确;D.Cl2有毒,能和强碱反应,所以用热的NaOH溶液吸收Cl2防止环境污染又实现了NaClO3的循环利用,故D正确;故答案:B。
7.TiO2是人类第一次将光能转化成化学能的电极材料。以天然金红石(主要成分是TiO2,含少量Fe2O3等)为原料制备高纯度二氧化钛的工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.“粉碎过筛”的目的是增大固体接触面,提高酸浸速率
B.“还原”中11.2LCl2(标准状况)参与反应时转移1ml电子
C.“水解”中用高温下水蒸气代替水,能提高TiCl4的水解程度
D.“操作X”需要实验仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、泥三角等
【答案】D
【解析】A.“酸浸”是固体与溶液反应,接触面越大,反应速率越大,A项正确;B.“还原”中反应为,标准状况下,的物质的量为0.5ml,0.5mlCl2参与反应时转移电子,B项正确;C.四氯化钛水解反应是吸热反应,在高温下通入水蒸气,能提高四氯化钛的水解程度,C项正确;D.钛酸是难溶物,操作X为“灼烧”,需要的实验仪器有坩埚等,D项错误;答案选D。
8.磷酸亚铁锂(LiFePO4)常用作动力锂离子电池的正极材料,利用LiFePO4废料(含铝、石墨)回收锂、铁及磷元素的工艺流程如下。下列说法错误的是
A. LiFePO4是一种复盐,属于纯净物
B.废料中的铝以形式进入“碱浸液”
C.“溶浸”过程发生了反应:
D.两次所加“”的主要作用依次是调节溶液和沉淀
【答案】B
【解析】A.复盐是指含有两种或两种以上的阳离子和一种酸根离子形成的盐,故LiFePO4是一种复盐,属于纯净物,A正确;B.在碱性条件下,铝元素以的形式进入溶液中,不能铝以形式进入“碱浸液”,B错误;C. 由流程图可知,LiFePO4中Fe为+2价,而转化后的FePO4∙2H2O中Fe为+3价,故“溶浸”过程发生了反应:,C正确;D.两次所加“Na2CO3”的主要作用,前者是调节溶液pH,促进生成FePO4沉淀,后者是与Li+生成Li2CO3沉淀,D正确;故答案为:B。
9.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如图:
下列说法正确的是
A.焙烧过程中每消耗1mlCuS则消耗2.5mlO2
B.焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.滤渣中主要含铁的氧化物
D.将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体
【答案】B
【解析】A.2CuS+3O22CuO+2SO2,由方程式可知,1mlCuS消耗1.5mlO2,A错误;B.废气中含有SO2,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;C.调节pH时,Fe3+水解转化为Fe(OH)3而除去,C错误;D.将CuCl2·2H2O直接加热,Cu2+水解,HCl挥发会产生Cu(OH)2,无法得到CuCl2,D错误;故答案选B。
二、多选题(每小题有一个或两个选项符合题意)
10.某学习兴趣小组拟对溶液A的成分进行分析,溶液A中可能含有如下离子:Na+、NH、Ba2+、Mg2+、SO、 SO、Cl-、OH-,设计并完成了如下的试验,下列说法不正确的是
A.气体E的体积是224mL
B.气体F能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.溶液A中一定存在Na+、NH、 SO、SO
D.溶液A中可能存在Cl-,且c(Na+)≤0.20 ml·L-1
【答案】D
【解析】A.盐酸足量时:BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2,BaSO3的质量为450g-2.33g=2.17g,气体E为二氧化硫,其物质的量为:0.1ml,体积是224mL,A正确;B.溶液加入NaOH溶液生成448mL气体,F为氨气,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;C.根据上述分析可知,溶液A中一定存在Na+、NH、 SO、SO,C正确;D.溶液A中可能存在Cl-,则阴离子的电荷总数为:+n(Cl-),阳离子的电荷总数为:n(NH)+n(Na+)=0.02ml+n(Na+),根据电荷守恒:,则,则,c(Na+)0.20 ml,D错误;答案选D。
11.某兴趣小组以含少量Fe、Al杂质的单质钴来制取CCl2·6H2O的一种实验设计流程如图:
下列说法错误的是
A.“酸浸”所得溶液中主要含有的离子有H+、C2+、Fe2+、Al3+、Cl-
B.可用KSCN溶液判断净化除杂后的溶液中是否含有Fe3+
C.滤渣的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3
D.操作Ⅱ的名称为蒸发结晶
【答案】D
【解析】A.“酸浸”所得溶液中主要含有的离子有H+、C2+、Fe2+、Al3+、Cl-,A项正确;B.可用KSCN溶液判断净化除杂后的溶液中是否含有Fe3+,B项正确;C.“净化除杂”过程中H2O2作氧化剂,滤渣的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3,C项正确;D.操作Ⅱ为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,D项错误;答案选D。
12.氧化铅(PbO)是黄色固体。实验室用草酸在浓硫酸作用F分解制备CO,其原理为H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某学习小组设计实验探究CO还原氧化铅并检验氧化产物的装置如图所示(已知CO通入银氨溶液产生黑色银粒)。下列说法不正确的是
A.实验时,先点燃①处酒精灯,等装置⑥中出现较多黑色银粒且有连续气泡后再点燃④处酒精灯
B.实验完毕时,先熄灭④处酒精灯,再熄灭①处酒精灯
C.尾气处理装置可选用盛NaOH溶液的洗气瓶
D.当装置④中固体质量减轻了0.16g时,装置①中消耗的的物质的量为0.01ml
【答案】CD
【解析】A.为防止CO与空气中的反应生成的和空气中少量干扰CO氧化产物的检验,在CO与PbO加热反应前必须先通CO排尽装置中的空气,实验时先点燃①处酒精灯,当观察到装置⑥中产生黑色固体颗粒且有连续气泡产生时表明装置中空气已经完全排尽,再点燃④处酒精灯,故A正确;B.实验完毕,为防止产生倒吸,应先熄灭④处酒精灯,再熄灭①处酒精灯,故B正确;C.由于CO有毒,要进行尾气处理,NaOH溶液不能吸收CO,尾气处理可点燃或用气球收集,故C错误;D.加热④前要通CO排除装置中的空气,实验完毕后要继续通一段时间的CO,所以消耗的的物质的量比0.01ml要大,故D错误;答案选CD。
13.工业上用铝土矿(主要成分,还含有、等)为原料制取氧化铝,其制备流程如图所示,下列说法错误的是
A.操作1、操作2、操作3均为过滤
B.可用磁铁分离出“滤渣”中的含铁物质
C.制备流程的反应中不涉及氧化还原反应
D.氧化铝制作的耐火埚可用于纯碱的熔化实验
【答案】BD
【解析】A.由流程图可知操作1、操作2、操作3都分离出滤液和固体,故为过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故A正确;B.滤渣中含,不能被磁铁吸引,故B错误;C.流程中所涉及的反应均未发生化合价的改变,为非氧化还原反应,故C正确;D.高温下氧化铝会与纯碱反应,氧化铝埚不能用于加热纯碱至熔化的实验,故D错误。故选BD。
三、填空题
14.铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是________________。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是________。
(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作I的名称是_________。
②Na2CO3溶液可以除油污,原因是_____________。
③加入稍过量NH4HCO3溶液的作用是_________________。
④请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式:________________。
【答案】(1)Fe2+、Fe3+、H+
(2)Fe2+、Al3+
(3)过滤 碳酸钠溶液水解显碱性,碱性条件下能促进油脂的水解 调节溶液pH使Fe2+转化为FeCO3
【解析】(1)FeC在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,Y为Fe3O4,与过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁,溶液有剩余的HCl;(2)加入过量的NaOH,Al3+转化为偏铝酸根,Mg2+、Fe2+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀,且氢氧化亚铁易被氧化,灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁,用过量的稀盐酸中,所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+;(3)①由工艺流程可知,操作I是将固体与液体分离,应采取过量的方法;②碳酸钠溶液水解显碱性,碱性条件下能促进油脂的水解;③④由工艺流程可知,操作I所得的滤液中主要有硫酸亚铁,加入碳酸氢铵,实质是亚铁离子与碳酸氢根离子反应,生成FeCO3,同时生成二氧化碳、水。
(1)FeC在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,Y为Fe3O4,溶于过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁,溶液有剩余的HCl,溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+;(2)加入过量的NaOH,Al3+转化为偏铝酸根,Mg2+、Fe2+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀,且氢氧化亚铁易被氧化,灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁,用过量的稀盐酸中,所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+,与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是Al3+、Fe2+;(3)①由工艺流程可知,操作I是将固体与液体分离,应采取过量的方法;②碳酸钠溶液水解显碱性,碱性条件下能促进油脂的水解;③由工艺流程可知,操作I所得的滤液中主要有硫酸亚铁和过量的硫酸,加入碳酸氢铵的作用是调节溶液的pH,将亚铁离子转化为成FeCO3;④反应离子方程式为:。
15.海洋是一个巨大的宝藏,海水淡化是重要的化学研究课题。
(1)蒸馏法获取淡水,历史悠久,操作简单,图中符合模拟蒸馏海水的装置是___(填序号)。
a. b.
c. d.
蒸馏前,应向烧瓶中加入沸石或碎瓷片,目的是___,冷凝水一般不采用“上进下出”,其原因是____。
(2)电渗析法的技术原理如图(两端为惰性电极,阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过):
某地海水中主要含Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO、SO等,则淡化过程中,甲室的电极反应式为___,产生水垢最多的是___室,淡水的出口为____(填“a”、“b”或“c”)。
(3)离子交换法获取淡水模拟图如图:
经过阳离子交换树脂后水中阳离子数目____(填“增加”“不变”或“减少”),阴离子交换树脂中发生了离子反应,其离子方程式为___。
【答案】(1)b 防暴沸 若“上进下出”水流速度较快,冷凝器内气态物质得不到充分冷却且浪费水,故用“下进上出”
(2)2C1--2c-=C12 戊 b
(3)增大 H++OH-=H2O
【解析】(1)蒸馏时,温度计水银球应在蒸馏烧瓶支管口,直行冷凝管一般用于蒸馏,球形冷凝管一般用于反应装置,防止反应物蒸发流失用于冷凝回流,故选b;蒸馏前,向烧瓶中加入沸石或碎瓷片,目的是防暴沸;若“上进下出”水流速度较快,冷凝器内气态物质得不到充分冷却且浪费水,故用“下进上出”。
(2)甲室是阳极室,氯离子失电子发生氧化反应,甲室的电极反应式:2C1--2c-=C12;戊室是阴极室,电极反应式是2H2O+2e-=H2+2OH-,戊室中HCO和氢氧根离子反应生成CO,所以戊室中易形成水垢,水垢的主要成分是Mg(OH)2和CaCO3;甲室中的阳离子进入乙室、丙室中的阴离子进入乙室,a流出的不是淡水,丙室中的阴离子进入乙室、丙室中的阳离子进入丁室,所以b流出的是淡水,丙室中的阳离子进入丁室、戊室中的阳离子进入丁室,所以c流出的不是淡水。
(3)离子交换树脂净化水的原理是:当含有Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子及SO,Cl-、NO等阴离子的原水通过阳离子交换树脂时,水中的阳离子为树脂所吸附,而树脂上可交换的阳离子H+则被交换到水中,并和水中的阴离子组成相应的无机酸;当含有无机酸的水再通过阴离子交换树脂时,水中的阴离子也为树脂所吸附,树脂上可交换的阴离子OH-也被交换到水中,同时与水中的H+离子结合成水,据此分析解答。根据电荷守恒可知经过阳离子交换树脂后,水中阳离子总数增加;阴离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O。
16.对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含、、。一种回收利用废催化剂的工艺流程如下图。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时,转化为,写出相应的化学方程式___________。
(2)加快溶浸速率的方法是___________。
(3)溶浸后的溶液中,铝元素以的形态存在。“沉铝”时要使铝元素恰好沉淀完全时,常温下,需调节为___________。(当溶液中离子浓度小于为沉淀完全;:)
(4)“沉钼”后,滤液X的溶质主要是___________(写化学式)。
(5)在水中呈胶状,陈化是指将溶液静止存放一段时间,陈化的作用是___________。
(6)已知中元素的化合价为0价。
①写出发生反应生成的化学方程式___________。
②Y是一种可以循环利用的物质,Y是___________(填化学式)。
【答案】(1)MO3+2NaOHNa2MO4+H2O
(2)适当升高溶液温度,搅拌等
(3)8.37
(4)
(5)使沉淀聚沉,颗粒变大,以利于过滤
(6)
【解析】某废催化剂主要含、、。由流程可知,加入NaOH固体焙烧,Al2O3和NaOH发生Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O;“焙烧”时,转化为,发生的反应为MO3+2NaOHNa2MO4+H2O,然后水浸过滤得到含的滤渣,与CO在90℃时发生反应生成,然后将分解得到C和CO,CO可以循环利用;滤液中含有、Na2MO4,然后向滤液中通入CO2,发生反应CO2+=Al(OH)3↓+NaHCO3,过滤分离出Al(OH)3,滤液中含有Na2MO4,加入HCl沉钼,发生Na2MO4+2HCl=H2MO4↓+2NaCl,陈化后过滤得到H2MO4和滤液X,H2MO4分解得到,据此分析解答。
(1)“焙烧”时,转化为,反应的化学方程式为MO3+2NaOHNa2MO4+H2O,故答案为:MO3+2NaOHNa2MO4+H2O;(2)根据影响化学反应速率的因素,加快溶浸速率的方法有适当升高溶液温度,搅拌等,故答案为:适当升高溶液温度,搅拌等;(3)常温下,,==,解得:c(OH-)=ml/L=ml/L,因此c(H+)=ml/L =ml/L,pH=8.37,故答案为:8.37;(4)“沉铝”后,溶液中还含有碳酸钠或碳酸氢钠,“沉钼”后,碳酸钠或碳酸氢钠会与盐酸反应生成氯化钠,同时Na2MO4+2HCl=H2MO4↓+2NaCl,因此滤液X的溶质主要是NaCl,故答案为:NaCl;(5)在水中呈胶状,陈化是指将溶液静止存放一段时间,可以使沉淀聚沉,颗粒变大,以利于过滤,故答案为:使沉淀聚沉,颗粒变大,以利于过滤;(6)①与CO在90℃时发生反应生成(其中元素的化合价为0价),因此同时会生成CO2,反应的化学方程式为,故答案为:;②根据上述分析,Y是CO,可以循环利用,故答案为:CO。
17.钒铬渣中含有V2O3、Cr2O3及SiO2、Fe2O3、FeO等主要成分,从钒铬渣中分离提取钒、铬氧化物流程如下图:
回答下列问题:
(1)钒铬渣在“氧化焙烧”之前通常要将原料粉碎,其目的是___________。
(2)“氧化焙烧”时,钒铬渣中化合价发生变化的元素有铬、___________(填元素名称)。
(3)“除杂”产生的滤渣2的成分是___________(用化学式表示)。
(4)用双氧水还原溶液中的Cr2O时反应的离子方程式为___________,此时溶液温度不能太高的原因是___________。
(5)已知“沉钒”时钒元素沉淀为+5价含氧酸的铵盐,则“煅烧1”时发生的化学反应方程式为___________。
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)钒、铁
(3)H2SiO3
(4)+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O 防止双氧水受热分解
(5)
【解析】本流程中“氧化焙烧”步骤中V2O3、Cr2O3、SiO2分别转化为NaVO3、Na2CrO4,Fe2O3、FeO则变为Fe2O3,水浸后过滤出滤渣1为Fe2O3,向滤液中加入硫酸得到硅酸沉淀,过滤出得到滤渣2为H2SiO3,加入硫酸铵沉淀钒元素,生成NH4VO3沉淀,对NH4VO3进行焙烧得到V2O5,反应方程式为:,向滤液中加入双氧水和硫酸,将还原为Cr3+,离子方程式为:+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O,然后加入氨水,沉淀铬,Cr3++3NH3•H2O=Cr(OH)3↓+3,再对Cr(OH)3进行灼烧,2Cr(OH)3Cr2O3+3H2O,据此分析解题。
(1)钒铬渣在“氧化焙烧”之前通常要将原料粉碎,可以增大接触面积,加快反应速率。
(2)根据分析可知,“氧化焙烧”步骤中V2O3、Cr2O3、SiO2分别转化为NaVO3、Na2CrO4,Fe2O3、FeO则变为Fe2O3,化合价发生变化的元素有铬、钒、铁。
(3)由分析,“除杂”过程中向滤液中加入硫酸得到硅酸沉淀,过滤出得到滤渣2为H2SiO3。
(4)向滤液中加入双氧水和硫酸,将还原为Cr3+,离子方程式为:+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O,由于双氧水受热易分解,所以此时温度不能太高。
(5)“沉钒”时加入硫酸铵沉淀钒元素,生成NH4VO3沉淀,对NH4VO3进行焙烧得到V2O5,反应方程式为:。物质
沸点/℃
密度/(g·cm-3)
水中溶解性
正丁醇
117.2
0.810 9
微溶
正丁醛
75.7
0.801 7
微溶
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别溴蒸气和NO2
分别通入硝酸银溶液中,产生淡黄色沉淀的是溴蒸气
B
证明氧化性:H2O2比Fe3+强
将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色
C
证明浓硫酸具有氧化性、脱水性
向蔗糖中滴加浓硫酸,蔗糖变黑并产生有刺激性气味的气体
D
证明溶液中一定含有Cl-
向溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,无现象,再滴加硝酸银溶液有白色沉淀生成
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