Question

【題目】五氧化二釩在冶金、化工等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室以含釩廢料含、CuO、MnO、、、有機(jī)物為原料制備的一種流程如下：

已知：時(shí)，難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如表所示：

難溶電解質(zhì)

（1）“焙燒”的目的是____________________________________________；

（2）“濾渣1”的用途為____________寫出一種即可；常溫下，若“調(diào)pH”為7，是否能沉淀完全：______填“是”或“否”；溶液中離子濃度小于時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全

（3）“沉錳”需將溫度控制在左右，溫度不能過(guò)高或過(guò)低的原因?yàn)?/span>_______________；

（4）結(jié)晶所得的需進(jìn)行水洗、干燥。證明已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為_______________________；

（5）在煅燒生成的過(guò)程中，固體殘留率隨溫度變化的曲線如圖所示。其分解過(guò)程中先后失去的物質(zhì)分別是_________、____________。填寫分子式

（6）為測(cè)定該產(chǎn)品的純度，興趣小組同學(xué)準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品，加入足量稀硫酸使其完全反應(yīng)，生成，并配成溶液。取溶液用的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定到終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液。已知滴定過(guò)程中被氧化為，黃色被還原為藍(lán)色，該反應(yīng)的離子方程式為_____________；該產(chǎn)品的純度為_________________。

Answer 1

【答案】除去有機(jī)物雜質(zhì)，將氧化為 制光導(dǎo)纖維、制玻璃、制硅膠等 是 溫度過(guò)低，反應(yīng)速率慢，可能提前結(jié)晶析出導(dǎo)致產(chǎn)率低，溫度過(guò)高，分解，導(dǎo)致原料利用率低 取少量最后一次洗滌液于潔凈的試管中，滴加溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，證明已洗滌干凈 。

【解析】

含釩廢料含、CuO、MnO、、、有機(jī)物焙燒后，有機(jī)物雜質(zhì)會(huì)燃燒除去，被氧化為；“濾渣1”為不與硫酸反應(yīng)的二氧化硅，剩余含有Cu2+，Mn2+， Al3+和釩離子，調(diào)節(jié)PH將雜質(zhì)離子生成難溶物除去，碳酸氫銨除錳，剩余物質(zhì)煅燒得到。

（2）利用氫氧化銅的溶度積公式計(jì)算出銅離子的濃度，與10—5比較，小于10—5，則沉淀完全；

(3)“沉錳”時(shí)所用試制為NH4 HCO3溫度過(guò)低時(shí)，反應(yīng)速率較慢.，NH4VO3可能提前結(jié)晶析出，導(dǎo)致產(chǎn)率較低；溫度過(guò)高時(shí). NH4 HCO3分解使原料的利用率降低，并導(dǎo)致環(huán)境污染；

(4)NH4VO3晶體可能粘附HCO3-，SO42-等，故加入氯化鋇溶液；

(5)由圖像上不同溫度下的固體殘留率，得到失去的物質(zhì)；

(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出離子方程式，根據(jù)離子方程式計(jì)算得出產(chǎn)率。

(1)由含釩廢料的成分和流程圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系知，“焙燒"的目的是除去有機(jī)物雜質(zhì),并將氧化為 ，故答案為：除去有機(jī)物雜質(zhì)，將氧化為；

(2) “濾渣1”為二氧化硅，可用于制作光導(dǎo)纖維，玻璃，制取硅膠，硅單質(zhì)等，由流程圖中信息知，“調(diào)pH”的目的是將Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀，調(diào)節(jié)pH為7時(shí)，溶液中c(H+)=10-7 mol./L ，c(OH-)=mol/L==10-7mol/L，c(Cu2+)==2.2×10-6<10-5，故沉淀完全，故答案為：制光導(dǎo)纖維、制玻璃、制硅膠等；是；

(3)“沉錳”時(shí)所用試制為NH4 HCO3溫度過(guò)低時(shí)，反應(yīng)速率較慢，NH4VO3可能提前結(jié)晶析出，導(dǎo)致產(chǎn)率較低；退度過(guò)高時(shí)， NH4 HCO3分解使原料的利用率降低，并導(dǎo)致環(huán)境污染，故答案為：溫度過(guò)低，反應(yīng)速率慢，可能提前結(jié)晶析出導(dǎo)致產(chǎn)率低，溫度過(guò)高，分解，導(dǎo)致原料利用率低；

(4)NH4VO3晶體可能粘附HCO3-，SO42-等，故證明NH4VO3已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為：取少量最后一次洗滌液于潔凈試管中，滴加溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，證明已洗滌干凈，故答案為：取少量最后一次洗滌液于潔凈試管中, 滴加溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，證明已洗滌干凈 ；

（5）解析NH4VO3 分解的過(guò)程中生成氨氣和HVO3，210時(shí)若分解生成酸和氨氣，假設(shè)起始NH4VO3的質(zhì)量為117g，則剩余固體占起始固體百分含量為≈85.47%， 所以210時(shí)，剩余固體物質(zhì)的化學(xué)式為HVO3，失去的物質(zhì)為NH3，380時(shí)，HVO3進(jìn)一步分解生成V2O5和水，則剩余固體占起始固體百分含量為=77.78%，故剩余固體是V2O5，失去的物質(zhì)為H2O，故答案為：；；

（6）已知滴定過(guò)程中被氧化為，img src="http://thumb.1010pic.com/questionBank/Upload/2020/11/27/00/8bf063d5/SYS202011270026294950861831_DA/SYS202011270026294950861831_DA.022.png" width="41" height="25" style="-aw-left-pos:0pt; -aw-rel-hpos:column; -aw-rel-vpos:paragraph; -aw-top-pos:0pt; -aw-wrap-type:inline" />黃色被還原為藍(lán)色，則離子方程式為；準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品V2O52.0g，加入足量的稀硫酸使其完全生成(VO2)2SO4，并配成250mL溶液。取25.00mL溶液用0.1000mol/L的H2C2O4溶液滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)液10.00mL，已知離子方程式為，則n(VO2+)=2n(H2C2O4)=2×0.01L×0.1000mol/L，所以250mL溶液中n(VO2+)=2×0.01L×0.1000mol/L×=0.02mol，所以n(V2O5)=0.01mol，其質(zhì)量為0.01mol×182g/mol=1.82g，所以產(chǎn)品的純度為×100%=91.00%，故答案為：；91.00%。