氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體難溶于水,是制備熱敏材料VO2的原料,其化學式為(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]?10H2O。實驗室以VOCl2和NH4HCO3為原料制備氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體的裝置如圖所示。
已知:+4價釩的化合物易被氧化。
回答下列問題:
(1)裝置D中盛放NH4HCO3溶液的儀器名稱是三頸燒瓶三頸燒瓶;上述裝置依次連接的合理順序為e→a→b→f→g→c→da→b→f→g→c→d( 按氣流方向,用小寫字母表示)。
(2)實驗開始時,先關閉K2,打開K1,當B中溶液變渾濁B中溶液變渾濁(填實驗現(xiàn)象)時,關閉K1,打開K2,進行實驗。
(3)寫出裝置D中生成氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體的化學方程式6VOCl2+6H2O+17NH4HCO3=(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]?10H2O↓+13CO2↑+12NH4Cl6VOCl2+6H2O+17NH4HCO3=(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]?10H2O↓+13CO2↑+12NH4Cl;實驗完畢后,從裝置D中分離產(chǎn)品的操作方法是過濾過濾 (填操作名稱)。
(4)測定粗產(chǎn)品中釩的含量。實驗步驟如下:
稱量a g產(chǎn)品于錐形瓶中,用20 mL蒸餾水與30 mL稀硫酸溶解后,加入0.02mol/LKMnO4溶液至稍過量,充分反應后繼續(xù)滴加1%的NaNO2溶液至稍過量,再用尿素除去過量NaNO2,最后用c mol/L (NH4)2Fe( SO4)2標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液的體積為b mL。(已知:VO2++Fe2++2H+═VO2++Fe3++H2O)
①NaNO2溶液的作用是除去過量的KMnO4除去過量的KMnO4。
②粗產(chǎn)品中釩的質(zhì)量分數(shù)表達式為83bc×10-3a×100%83bc×10-3a×100%(以VO2計)。
③若(NH4)2Fe( SO4)2標準溶液部分變質(zhì),會使測定結(jié)果偏高偏高 ( 填“偏高“、“偏低”或“無影響“)。
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bc
×
1
0
-
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a
×
100
%
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【考點】制備實驗方案的設計.
【答案】三頸燒瓶;a→b→f→g→c→d;B中溶液變渾濁;6VOCl2+6H2O+17NH4HCO3=(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]?10H2O↓+13CO2↑+12NH4Cl;過濾;除去過量的KMnO4;;偏高
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:24引用:2難度:0.5
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1.為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應,請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是
(2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第III步應加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖:
實驗步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應結(jié)束后將反應液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實驗中的可能作用是
A.移走生成物水,同時讓正丁醇、正丁醚回到反應瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當分水器全部被水充滿時,停止反應
(4)簡述步驟Ⅱ中反應液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實驗粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
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