氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]?10H2O}是制備多種含釩產(chǎn)品和催化劑的基礎原料和前驅體。
已知:①氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體呈紫紅色,難溶于水和乙醇。
②VO2+有較強還原性,易被氧化。
實驗室以V2O5為原料制備該晶體的流程如圖:

?。騐2O5中加入足量鹽酸酸化的N2H4?2HCl溶液,微沸數(shù)分鐘。
ⅱ.將凈化的VOCl2溶液緩慢加入到足量NH4HCO3溶液,有氣泡產(chǎn)生,析出紫紅色晶體。
ⅲ.待反應結束后,在有CO2保護氣的環(huán)境中,將混合液靜置一段時間,抽濾,所得晶體用飽和NH4HCO3溶液洗滌3次,再用無水乙醇洗滌2次,得到粗產(chǎn)品.
請回答下列問題:
(1)基態(tài)釩原子的價層電子的軌道表示式為 
。
(2)步驟ⅰ中生成VOCl2的同時生成一種無色無污染的氣體,該反應的化學方程式為 2V2O5+N2H4?2HCl+6HCl △ 4VOCl2+N2↑+6H2O或2V2O5+N2H4+8HCl △ 4VOCl2+N2↑+6H2O2V2O5+N2H4?2HCl+6HCl △ 4VOCl2+N2↑+6H2O或2V2O5+N2H4+8HCl △ 4VOCl2+N2↑+6H2O。
(3)步驟ⅱ可在如圖裝置中進行:

①導管a的作用為 平衡氣壓,使液體順利流下平衡氣壓,使液體順利流下。
②實驗時先關閉K2,打開K1,當 D裝置中出現(xiàn)渾濁或D裝置中產(chǎn)生白色沉淀D裝置中出現(xiàn)渾濁或D裝置中產(chǎn)生白色沉淀(填實驗現(xiàn)象)時,再關閉K1,打開K2。
③裝置B中的試劑為 飽和NaHCO3溶液飽和NaHCO3溶液。
(4)步驟ⅲ中用飽和NH4HCO3溶液洗滌晶體,檢驗晶體已洗滌干凈的操作是 取少量最后一次洗滌液于試管中,加入適量硝酸酸化的AgNO3溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則證明沉淀洗滌干凈取少量最后一次洗滌液于試管中,加入適量硝酸酸化的AgNO3溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則證明沉淀洗滌干凈。
(5)稱取mg粗產(chǎn)品,用KMnO4溶液氧化,再除去多余的KMnO4(方法略),滴入幾滴鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}溶液,最后用0.100mol/L(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定,滴定終點消耗標準溶液的體積為20.00mL。(設釩的相對原子質(zhì)量為M,滴定反應為:VO+2+Fe2++2H+═VO2++Fe3++H2O)
①滴定終點時的現(xiàn)象為 產(chǎn)生藍色沉淀產(chǎn)生且30秒內(nèi)沉淀不溶解產(chǎn)生藍色沉淀產(chǎn)生且30秒內(nèi)沉淀不溶解。
②產(chǎn)品中釩的質(zhì)量分數(shù)為 M×0.2m或M5mM×0.2m或M5m%(用含有m、M的式子表示)。


△
△
△
△
VO
+
2
M
×
0
.
2
m
M
5
m
M
×
0
.
2
m
M
5
m
【考點】制備實驗方案的設計.
【答案】
;2V2O5+N2H4?2HCl+6HCl 4VOCl2+N2↑+6H2O或2V2O5+N2H4+8HCl 4VOCl2+N2↑+6H2O;平衡氣壓,使液體順利流下;D裝置中出現(xiàn)渾濁或D裝置中產(chǎn)生白色沉淀;飽和NaHCO3溶液;取少量最后一次洗滌液于試管中,加入適量硝酸酸化的AgNO3溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,則證明沉淀洗滌干凈;產(chǎn)生藍色沉淀產(chǎn)生且30秒內(nèi)沉淀不溶解;或

△
△
M
×
0
.
2
m
M
5
m
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:20引用:1難度:0.4
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1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(5)煅燒A的反應方程式是
(6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5 -
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