发布时间 : 星期六 文章（浙江选考）2020版高考化学一轮复习专题四专项突破一化学反应与化工流程题复习策略检测更新完毕开始阅读
pH 主要离子 4~6 V 6~8 V -8~10 V2 10~12 V (1)焙烧:向石煤中加生石灰焙烧,将V2O3转化为Ca(VO3)2的化学方程式是 。 (2)酸浸:
①Ca(V 3)2难溶于水,可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=4,Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式是 。
②酸度对钒和铝的溶解量的影响如下图所示:酸浸时溶液的酸度控制在大约3.2%,根据下图推测,酸浸时不选择更高酸度的原因是 。
(3)转沉:将浸出液中的钒转化为NH4VO3固体,其流程如下: 浸出液 ①浸出液中加入石灰乳的作用是 。 ②已知CaCO3的溶解度小于Ca3(VO4)2。向Ca3(VO4)2沉淀中加入(NH4)2CO3溶液,可使钒从沉淀中溶出。结合化学用语,用平衡移动原理解释其原因:
。
③向(NH4)3VO4溶液中加入NH4Cl溶液,控制溶液的pH=7.5。当pH>8时,NH4VO3的产量明显降低,原因是 。 (4)测定产品中V2O5的纯度:
称取a g产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1 mL c1 mol·L(NH4)2Fe(SO4)2溶液(V +2H+Fe
-1
+
2+
3+
-1
2+
VO+Fe+H2O)。最后用c2 mol·LKMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,消耗KMnO4溶液的体
5
积为b2 mL。已知Mn 被还原为Mn,假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是 (V2O5的摩尔质量:18 g·mol)。 答案 (1)CaO+O2+V2O3( )①Ca(V 3)2+4H
+
-1
-
2+
Ca(VO3)2 2V +Ca+2H2O
2+
②酸度大于3.2%时,钒的溶解量增大不明量,而铝的溶解量增大程度更大 ( )①调节溶液的pH,并提供Ca,形成Ca3(VO4)2沉淀(富集钒元素) ②Ca3(VO4)2的浊液中存在平衡Ca3(VO4)2(s)
2+2+
3Ca(aq)+2V (aq),(NH4)2CO3溶液中的C 与Ca结合
2+
2+
生成更难溶的CaCO3沉淀,c(Ca)降低,平衡正向移动,使钒从沉淀中溶出 ③pH>8时,钒的主要存在形式不是V (4)
1 1 1- )(1 000 )
-
解析 (1)根据反应流程:向石煤中加生石灰焙烧,V2O3与氧化钙和氧气反应生成Ca(VO3)2,化学方程式是CaO+O2+V2O3
Ca(VO3)2。( )①根据信息可知:pH在4~6之间,生成V ,所以Ca(VO3)2与盐酸反应离子方
+
程式是Ca(VO3)2+4H
2V ②根据图像变化可知:酸度大于3.2%时,钒的溶解量增大不明显, +Ca+2H2O。
2+
而铝的溶解量增大程度更大,因此酸浸时不选择更高酸度。( )①浸出液中含有V ,加入石灰乳后生成C
a3(VO4)2沉淀,便于钒元素的富集。②Ca3(VO4)2的浊液中存在平衡Ca3(VO4)2(s)
2+
2+
3Ca(aq)+2V (aq),
2+
(NH4)2CO3溶液中的C 与Ca结合生成更难溶的CaCO3沉淀,c(Ca)降低,平衡正向移动,使钒从沉淀中溶
出;因此向Ca3(VO4)2沉淀中加入(NH4)2CO3溶液,可使钒从沉淀中溶出。③根据信息可知:pH>8时,钒的主要
存在形式为V2 或V 等,不是V ,NH4VO3的产量明显降低。(4)高锰酸钾氧化亚铁离子变为铁离子,根
-
据反应规律:Mn ~5Fe,消耗KMnO4的量b2×10× 2 mol,则消耗亚铁离子的量为5b2×10× 2 mol,再根
据V ~Fe关系可知,用来还原V 的亚铁离子的量为b1× 1×10-5b2×10× 2 mol,因此V 的量为b1
2+
-3
-3
-
2+-3-3
× 1×10-5b2×10× 2 mol,产品中V2O5的量为 (b1× 1×10-5b2×10× 2) mol,产品中V2O5的质量为 (b1× 1×10-5b2×10× 2)×18 = 1( 1b1-5c2b2)×10g,则产品中V2O5的质量分数是
-3
-3
-3
-3-3
1
-3-3
1
1 1 1- )1 000 。
6.锰酸钾(K2MnO4)是一种强氧化剂,可用于油脂、纤维、皮革的漂白。在酸性溶液中不稳定,容易发生歧化反应而变成MnO2和KMnO4。锰酸钾的合成路线与反应装置如下(部分装置已省略)。
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实验步骤:
步骤一:向500 mL 圆底烧瓶中加入一定量的水、75 g氢氧化钾和10 g高锰酸钾; 步骤二:水浴加热至6 ℃并冷凝回流一段时间; 步骤三:冷却结晶、减压过滤,得到粗产品;
步骤四:依次用40% KOH水溶液、0.015% KOH甲醇溶液、无水乙醚对产品进行洗涤; 步骤五:干燥。
已知:实验所用水及溶液均需煮沸。 请回答:
(1)冷凝水应该从 口进(填“A”或“B”),水浴加热的优点是 。 (2)实验所用水及溶液均需煮沸的原因是 。 (3)用40% KOH水溶液洗涤时,主要是为了除去 (填化学式)。
(4)请你写出制备锰酸钾的化学方程式(产物中含Mn的化合物只有一种): 。 (5)下列说法正确的是 。
A.过滤时,滤纸大小应略小于布氏漏斗内径又能将小孔全部盖住
B.洗涤时,右手压住分液漏斗的玻璃塞,左手握住旋塞,将分液漏斗倒转过来,用力振荡 C.干燥产品时,可以在真空干燥箱内进行 D.冷却结晶时,若出现过饱和现象,可振荡烧瓶 答案 (1)B 受热均匀,便于控温
(2)除去溶解的二氧化碳,防止锰酸钾发生歧化反应 (3)KMnO4 (4)4KMnO4+4KOH(5)CD
7
4K2MnO4+2H2O+O2↑
解析 (2)题目中提到锰酸钾在酸性条件下容易发生歧化反应,结合实验装置中干燥管中的碱石灰,说明煮沸要除去的不是氧气。
(3)分析题干信息,杂质有未反应完的氢氧化钾和高锰酸钾,流程中用40%KOH水溶液洗涤是为了除去高锰酸钾。
(4)失电子的只能是氧元素,因此有O2生成。
(5)由于锰酸钾有强氧化性,故过滤时不能用滤纸,因此A错误。注意题目中洗涤的物质是固体,因此B错误。
7.钴(Co)及其化合物在工业中应用广泛,从某工业废料中制备草酸钴(CoC2O4)的工业流程如下:
已知:①废料中主要含有Co2O3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、CaO、SiO2等; ②浸出液含有的阳离子主要有H、Co、Fe、Mn、Ca、Mg、Al等; ③H2O2不能氧化Co;
④部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表: 沉淀物 沉淀完全3.7 的pH 回答下列问题:
(1)在浸出过程中先加入盐酸与Co2O3反应生成黄绿色气体,此反应的离子方程式
为 。浸出过程中加完盐酸后再加入还原性试剂A的目的是 。
(2)用萃取剂萃取的步骤中,以下关于萃取分液操作的叙述正确的是 。
4.6 5.2 9.2 9.6 9.8 Fe(OH)3 Co(OH)3 Al(OH)3 Co(OH)2 Fe(OH)2 Mn(OH)2 2+
+
2+
2+
2+
2+
2+
3+
A.为提高萃取率和产品产量,实验时分多次萃取并合并萃取后余液 B.溶液中加入萃取剂,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,如上图所示用力振摇
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