Question

【題目】五氧化二釩在冶金、化工等領域有重要應用。實驗室以含釩廢料含、CuO、MnO、、、有機物為原料制備的一種流程如下：

已知：時，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，認為該離子沉淀完全

（3）“沉錳”需將溫度控制在左右，溫度不能過高或過低的原因為_______________；

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

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

（6）為測定該產(chǎn)品的純度，興趣小組同學準確稱取產(chǎn)品，加入足量稀硫酸使其完全反應，生成，并配成溶液。取溶液用的標準溶液滴定，滴定到終點時消耗標準液。已知滴定過程中被氧化為，黃色被還原為藍色，該反應的離子方程式為_____________；該產(chǎn)品的純度為_________________。

Answer 1

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

【解析】

含釩廢料含、CuO、MnO、、、有機物焙燒后，有機物雜質(zhì)會燃燒除去，被氧化為；“濾渣1”為不與硫酸反應的二氧化硅，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”時所用試制為NH4 HCO3溫度過低時，反應速率較慢.，NH4VO3可能提前結(jié)晶析出，導致產(chǎn)率較低；溫度過高時. NH4 HCO3分解使原料的利用率降低，并導致環(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)實驗現(xiàn)象寫出離子方程式，根據(jù)離子方程式計算得出產(chǎn)率。

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

(2) “濾渣1”為二氧化硅，可用于制作光導纖維，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，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：制光導纖維、制玻璃、制硅膠等；是；

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

(4)NH4VO3晶體可能粘附HCO3-，SO42-等，故證明NH4VO3已洗滌干凈的實驗操作及現(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，無明顯現(xiàn)象，證明已洗滌干凈 ；

（5）解析NH4VO3 分解的過程中生成氨氣和HVO3，210時若分解生成酸和氨氣，假設起始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，剩余固體物質(zhì)的化學式為HVO3，失去的物質(zhì)為NH3，380時，HVO3進一步分解生成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）已知滴定過程中被氧化為，img src="http://thumb.zyjl.cn/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" />黃色被還原為藍色，則離子方程式為；準確稱取產(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，消耗標準液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%。