【題目】金屬釩(V)及其化合物有著廣泛的用途。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

（1）釩在溶液中的主要聚合狀態(tài)與溶液的pH關(guān)系如圖1所示。V2O74-中V元素的化合價(jià)是_____，請(qǐng)寫(xiě)出溶液中VO3-轉(zhuǎn)化為V2O74-的離子方程式:____________。

（2）“弱堿性按鹽沉釩法”原理是在含有釩元素的溶液中加入銨鹽后形成NH4VO3沉淀，圖2是在工業(yè)生產(chǎn)中不同pH環(huán)境下沉釩率的測(cè)定值。實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中常選擇pH=7.5為沉釩的最佳條件，當(dāng)pH超過(guò)8.0時(shí)沉釩率降低，其原因是溶液中VO3-轉(zhuǎn)化為V2O74-、_______。(請(qǐng)另寫(xiě)出一點(diǎn)原因)

（3）NH4VO3在高溫下分解產(chǎn)生的V2O5可作為硫酸工業(yè)中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=p的催化劑，其催化原理如圖3所示。

①過(guò)程a和過(guò)程b的化學(xué)方程式為:V2O5(s)+SO2(g)=V2O4(s)+SO3(g)△H=q；

V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)=2VOSO4(g)△H=r

請(qǐng)寫(xiě)出過(guò)程c的熱化學(xué)方程式:_________________。

②t2℃下，反應(yīng):2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)△H>0；SO3的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。t℃下，將2molSO3置于10L密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)為0.10MPa。B點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)的值是__________。

(4)全釩夜流電池是一種可充電電池，裝置如圖所示。若在放電過(guò)程中有H+從A池移向B池，則:

①放電過(guò)程中，起負(fù)極作用的是_______池(填“A”或“B”)。

②充電過(guò)程中，陽(yáng)極方程式為____________。

【答案】 +5 2 VO3- + 2OH- V2O74- + H2O pH過(guò)大，溶液中的NH4+會(huì)轉(zhuǎn)化為NH3·H2O 2VOSO4(s)=V2O5(s)+SO3(g)+SO2(g) △H=p-q-r 0.00125 A池 VO2+ - e- +H2O = VO2+ + 2H+

【解析】試題分析：（1）根據(jù)離子中化合價(jià)代數(shù)和等于離子所帶電荷計(jì)算元素化合價(jià)；根據(jù)圖示，在堿性溶液中VO3-轉(zhuǎn)化為V2O74-；（2）當(dāng)pH超過(guò)8.0時(shí)，溶液中VO3-轉(zhuǎn)化為V2O74-、溶液中的NH4+會(huì)轉(zhuǎn)化為NH3·H2O，所以導(dǎo)致沉釩率降低；（3）①根據(jù)蓋斯定律計(jì)算過(guò)程c的熱化學(xué)方程；②利用“三段式”計(jì)算平衡常數(shù)；(4)放電過(guò)程中有H+從A池移向B池，說(shuō)明A是負(fù)極 、B是正極VO2+ + 2H++ e- = VO2+ +H2O；②充電過(guò)程中，電池正極連接電源正極，作電解池陽(yáng)極；

解析：設(shè)V2O74-中V元素的化合價(jià)是x，則2x+(-2) 7=-4，x=+5，所以V2O74-中V元素的化合價(jià)是+5；根據(jù)圖示，在堿性溶液中VO3-轉(zhuǎn)化為V2O74-，轉(zhuǎn)化的離子方程式是2 VO3- + 2OH- V2O74- + H2O；（2）當(dāng)pH超過(guò)8.0時(shí)，溶液中VO3-轉(zhuǎn)化為V2O74-、溶液中的NH4+會(huì)轉(zhuǎn)化為NH3·H2O，所以導(dǎo)致沉釩率降低；（3）①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=p ；②V2O5(s)+SO2(g)=V2O4(s)+SO3(g)△H=q；③V2O4(s)+O2(g)+2SO2(g)=2VOSO4(g)△H=r；根據(jù)蓋斯定律，①-②-③得2VOSO4(s)=V2O5(s)+SO3(g)+SO2(g) △H=p-q-r ；

根據(jù)A點(diǎn)得

A點(diǎn)的平衡常數(shù) ，A、B溫度相同、平衡常數(shù)相同，所以B點(diǎn)的平衡常數(shù)是0.00125；(4)根據(jù)放電過(guò)程中有H+從A池移向B池，說(shuō)明A是負(fù)極、B是正極；①放電過(guò)程中，起負(fù)極作用的是A池；②充電過(guò)程中，電池正極連接電源正極，作電解池陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)為VO2+ - e- +H2O = VO2+ + 2H+；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】電化學(xué)在日常生活中用途廣泛，下圖①是鎂、次氯酸鈉燃料電池的示意圖，電池總反應(yīng)式為：Mg+ClO-+H2O═Cl-+Mg(OH)2↓，圖②是電解法除去工業(yè)廢水中的Cr2O72-．下列說(shuō)法正確的是

A. 圖②中Cr2O72-離子向鐵電極移動(dòng)，與該極附近的OH-結(jié)合轉(zhuǎn)化成Cr（OH）3除去

B. 圖②中陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為：Fe-3e-═Fe3+

C. 圖①中發(fā)生的氧化反應(yīng)是：ClO-+H2O+2e-═Cl-+2（OH）-

D. 若圖①中7.2g鎂溶解產(chǎn)生的電量用以圖②廢水處理，理論可除去Cr2O72-的物質(zhì)的量為0.05mol

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】已知某“84消毒液”瓶體部分標(biāo)簽如圖所示，該“84消毒液”通常稀釋 100 倍（體積之比）后使用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）該“84消毒液”的物質(zhì)的量濃度約為________ mol·L1（計(jì)算結(jié)果保留 2位有效數(shù)字）。

（2）某同學(xué)取 100mL 該“84消毒液”，稀釋后用于消毒，稀釋后的溶液中 c(Na＋)＝_______ mol·L1。

（3）該同學(xué)參閱該“84消毒液”的配方，欲用NaClO固體配制 480mL含NaClO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的消毒液。下列說(shuō)法正確的是______（填字母）。

A．如圖所示的儀器中，有三種是不需要的，還需要一種玻璃儀器

B． 將稱量好的NaClO固體在燒杯中溶解后應(yīng)立即轉(zhuǎn)入容量瓶并加水至刻度線

C． 定容時(shí)俯視容量瓶刻度線會(huì)導(dǎo)致所配溶液濃度偏高

D．需要稱量 NaClO固體的質(zhì)量為 143.0g

（4）該同學(xué)對(duì)容量瓶及其使用方法的認(rèn)識(shí)中正確的是________

A．容量瓶上標(biāo)有容積、溫度和濃度

B．容量瓶用蒸餾水洗凈后， 需要烘干后再使用

C．配制溶液過(guò)程中，容量瓶?jī)?nèi)液體只需要一次搖勻過(guò)程

D．使用前要檢查容量瓶是否漏水

（5）“84消毒液”與稀硫酸混合使用可增強(qiáng)消毒能力，某消毒小組人員用 98%（密度為1.84g·cm3）的濃硫酸配制 2L 2.3mol·L1的稀硫酸用于增強(qiáng)“84消毒液”的消毒能力。

①所配制的稀硫酸中，H＋的物質(zhì)的量濃度為_______ mol·L1。

②需用濃硫酸的體積為_______mL。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】[化學(xué)一-有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]在堿的作用下，兩分子酯縮合形成β一羰基酯,同時(shí)失去一分子醇,該反應(yīng)稱克萊(R·L·Claisen)酯縮合反應(yīng),其反應(yīng)機(jī)理如下：。利用Claisen反應(yīng)制備化合物H的一種合成路線如下:

回答下列問(wèn)題:

(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)物和生成物的實(shí)驗(yàn)式均相同，則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____，A的名稱為____。

(2)F中含氟官能團(tuán)的名稱是_______；反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)類型是________。

(3)EF反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

(4)B的含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體有____種(B自身除外)，其中核磁共振氫譜顯示3組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________、_________。

(5)乙酰乙酸乙酯是一種重要的有機(jī)合成原料，寫(xiě)出由乙醇制備乙酰乙酸乙酯的合成路線___________(無(wú)機(jī)試劑任進(jìn))。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】已知pOH=-lgc(OH)。t℃時(shí)，往50mL0.1mol/LMOH溶液滴加0.1mol/L鹽酸，溶液pH、pOH隨滴入鹽酸體積的變化如下圖所示，以下說(shuō)法正確的是

A. a=12

B. 鹽酸與MOH溶液恰好中和時(shí)溶液pH=6.5

C. 滴人鹽酸體積達(dá)26.0mL時(shí),溶液中微粒濃度c(Cl-)>c(H+)>c(M+)>c(MOH)>c(OH-)

D. t℃時(shí)，MOH的Kb>1.0×10-3

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):

請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:

（1）步驟①灼燒海帶時(shí),除需要三腳架外,還需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是_________（從下列儀器中選出所需的儀器,用標(biāo)號(hào)字母填寫(xiě)空白處）。

A.燒杯

B.坩堝

C.表面皿

D.泥三角

E.酒精燈

F.干燥器

（2）步驟③的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 ;步驟⑥的目的是從含碘的苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯,該步驟的實(shí)驗(yàn)操作名稱是 。

（3）步驟④反應(yīng)的離子方程式是 。

（4）步驟⑤中,某學(xué)生選擇用苯來(lái)提取碘的理由是 。

（5）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡(jiǎn)單方法: 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下圖是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。請(qǐng)根據(jù)原電池原理回答問(wèn)題：

(1)若電極a為Zn、電極b為Cu、電解質(zhì)溶液為稀硫酸，該裝置工作時(shí)，SO42向_____極(填a或b)移動(dòng)，正極的電極反應(yīng)式為_______________________________。

(2)若電極a為Mg、電極b為Al、電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液，該原電池工作時(shí)，電子從_____極(填a或b)流出。一段時(shí)間后，若反應(yīng)轉(zhuǎn)移3NA個(gè)電子，則理論上消耗Al的質(zhì)量是________g。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】在實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示裝置制取少量乙酸乙酯。有關(guān)敘述不正確的是（ ）

A. 長(zhǎng)導(dǎo)管起冷凝、導(dǎo)氣的作用

B. 用蒸餾法從所得混合溶液中分離出乙酸乙酯

C. Na2CO3飽和溶液的作用之一是吸收未反應(yīng)的乙酸

D. 導(dǎo)管末端不插入飽和Na2CO3溶液中是為了防倒吸

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某火電廠收捕到的粉煤灰的主要成分為SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。研究小組對(duì)其進(jìn)行綜合處理的流程如下：

已知：①“酸浸”后鈦主要以TiOSO4形式存在，強(qiáng)電解質(zhì)TiOSO4在溶液中僅能電離SO42-和一種陽(yáng)離子

②常溫下，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-34，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)“酸浸”時(shí)TiO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________。

(2)“反應(yīng)”時(shí)加入鐵粉的作用為_______________。

(3)“結(jié)晶”需控制在70℃左右，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致的后果為_____________。

(4)“水解”反應(yīng)的離子方程式為______________。所得TiO2xH2O 沉淀進(jìn)行酸洗的目的為____________。

(5)為使濾渣2沉淀完全(溶液中離子濃度小于10-5mol/L)。需“調(diào)pH”最小為________。

(6)實(shí)驗(yàn)室用MgCl2溶液制備MgCl26H2O，需進(jìn)行的操作為_____、降溫結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。

(7)FeSO47H2O樣品純度的測(cè)定：取a g樣品溶于水配成bmL.溶液；用酸化的cmol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積為dmL，樣品中FeSO47H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____ （用代數(shù)式表示)。

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