（19分）釩有金屬“維生素”之稱(chēng)，研究發(fā)現(xiàn)釩的某些化合物對(duì)治療糖尿病有很好的療效。
工業(yè)上設(shè)計(jì)將VOSO4中的K2SO4、SiO2、CuO雜質(zhì)除去并回收得到V2O5的流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）步驟②、③的變化過(guò)程可表示為（HM為有機(jī)萃取劑）：
VOSO4 (水層)+ 2HM（有機(jī)層） VOM2（有機(jī)層） + H2SO4 (水層) 
步驟②中萃取時(shí)必須加入適量堿，其原因是                         。
步驟③中X試劑為                   。
（2）步驟④的離子方程式為                      
（3）該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)有               和       。
（4）操作Ⅰ得到的廢渣，用         溶解，充分反應(yīng)后，                     ，（填寫(xiě)系列操作名稱(chēng)）稱(chēng)量得到mg氧化銅。
(5）為了制得氨水，甲、乙兩小組選擇了不同方法制取氨氣，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)裝置的字母編號(hào)和制備原理填寫(xiě)在下表空格中。

 
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)藥品
制備原理
甲小組
A
氫氧化鈣、氯化銨
反應(yīng)的化學(xué)方程式為①                    
乙小組
②   
濃氨水、氫氧化鈉固體
分析產(chǎn)生氨氣的原因③                               
 

（1）加入堿中和硫酸，促使平衡正向移動(dòng)，提高釩的萃取率（2分）；H2SO4（2分）
（2）ClO3-+6VO2++9H2O= Cl-+6VO3-+18H+（3分）
（3）氨氣（或氨水）（1分）；有機(jī)萃取劑（1分）
(4) 氫氧化鈉溶液（1分）  過(guò)濾、洗滌、干燥（2分）
（5）① 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。(2分)② B (2分)
③氫氧化鈉溶于水放出大量熱，溫度升高，使氨的溶解度減小而放出；氧氧化鈉吸水，促使氨放出；氫氧化鈉電離出的OH－增大了氨水中OH－濃度，促使氨水電離平衡左移，導(dǎo)致氨氣放出。 (3分)

解析試題分析：（1）根據(jù)題意知，步驟②、③的變化過(guò)程可表示為（HM為有機(jī)萃取劑）：
VOSO4 (水層)+ 2HM（有機(jī)層） VOM2（有機(jī)層） + H2SO4 (水層) ，萃取過(guò)程該平衡正向移動(dòng)，反萃取過(guò)程該平衡逆向移動(dòng)；步驟②中萃取時(shí)必須加入適量堿，其原因是加入堿中和硫酸，促使平衡正向移動(dòng)，提高釩的萃取率。步驟③中X試劑為H2SO4。（2）根據(jù)題給流程圖知，步驟④為ClO3-將6VO2+氧化為VO3-，根據(jù)氧化還原方程式及離子方程式的書(shū)寫(xiě)原則寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式為ClO3-+6VO2++9H2O= Cl-+6VO3-+18H+。（3）由題給工藝流程知，可以循環(huán)利用的物質(zhì)有氨氣（或氨水）和有機(jī)萃取劑。（4）操作Ⅰ為溶解操作，二氧化硅和氧化銅不溶于水，得到的廢渣為二氧化硅和氧化銅的混合物，二氧化硅為酸性氧化物，氧化銅為堿性氧化物，故用氫氧化鈉溶液溶解，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌、干燥，稱(chēng)量得到mg氧化銅。(5）甲小組為氫氧化鈣和氯化銨固體共熱生成氯化鈣、氨氣和水，化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑；乙小組用濃氨水和氫氧化鈉固體不加熱制氨氣，應(yīng)選B裝置；產(chǎn)生氨氣的原因?yàn)闅溲趸c溶于水放出大量熱，溫度升高，使氨的溶解度減小而放出；氧氧化鈉吸水，促使氨放出；氫氧化鈉電離出的OH－增大了氨水中OH－濃度，促使氨水電離平衡左移，導(dǎo)致氨氣放出。
考點(diǎn)：以工業(yè)上將VOSO4中的K2SO4、SiO2、CuO雜質(zhì)除去并回收得到V2O5的流程為載體考查化學(xué)平衡移動(dòng)原理、物質(zhì)的分離和提純、氨氣的制備及相關(guān)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)。

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：填空題

化學(xué)學(xué)科中的平衡理論主要包括：化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡四種，且均符合勒夏特列原理。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）常溫下，取 pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL, 向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過(guò)程中兩溶液的pH變化如圖所示。則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線(xiàn)的是       ( 填“A”或“B”)。 設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1，醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為 m2。 則 m1       m2 ( 選填“<”、“=”、“>”)


（2）在體積為3L的密閉容器中，CO與H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇：CO ( g) + 2H2( g) → CH3OH(g) 。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K=                  ，升高溫度，K值           (填“增大”、“減小”或“不變”)。在500℃，從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=                    
（3）常溫下，某純堿溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色。說(shuō)明該溶液呈     性。在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH 所致；乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中Na2CO3電離出的CO32-水解所致。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案給甲和乙兩位同學(xué)的說(shuō)法以評(píng)判(包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論)                                                              。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

在一固定容積為2 L的密閉容器中加入2 molA和3 molB，保持溫度為30℃，在
催化劑存在的條件下進(jìn)行下列反應(yīng)：2A(g)+3B(g) 3C(g)，2分鐘達(dá)到平衡，生成1.5 mol
C，此時(shí)，平衡混合氣中C的體積分?jǐn)?shù)為ω1；若將溫度升高到70℃后，其他條件均不變，當(dāng)
反應(yīng)重新達(dá)到平衡時(shí)，C的物質(zhì)的量為2.1 mol，體積分?jǐn)?shù)為ω2，請(qǐng)回答下列問(wèn)題，
（1）該反應(yīng)在30℃時(shí)平衡常數(shù)K1=          ，焓變△H      0(填“>”、“<”或“=”)。
（2）該反應(yīng)在30℃時(shí)平衡混合氣中C的體積分?jǐn)?shù)為ω1=         ；從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)v(A)＝____________mol/(L·min)
（3）該反應(yīng)在70℃時(shí)平衡常數(shù)為K2，則 K1      K2(填“＞”、“＝”或“＜”)
（4）70℃時(shí)，若保持溫度不變，在2 L的密閉容器中加入4 molA和6 molB，當(dāng)反應(yīng)重新達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為ω3，則ω3     ω2 (填“>”、“<”或“="”" )。
（5）可以判斷2A(g)+3B(g) 3C(g) 反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是(　　)
A．2v(B)＝3v(A)                    
B．密閉容器中總壓強(qiáng)不變
C．密閉容器中混合氣體的密度不變    
D．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
E．n(A)∶n(B)∶n(C)＝2∶3∶3

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（16分）Ⅰ.硅是信息產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)材料。鋅還原四氯化硅是一種有著良好應(yīng)用前景的制備硅的方法，該制備過(guò)程示意圖如下：

（1）焦炭在過(guò)程Ⅰ中做     劑。
（2）過(guò)程Ⅱ中Cl2用電解飽和食鹽水制備，制備Cl2的化學(xué)方程式為         。
（3）整過(guò)生產(chǎn)過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水。
①SiCl4遇水劇烈水解生成SiO2和一種酸，反應(yīng)方程式為                。
②干燥Cl2時(shí)從有利于充分干燥和操作安全的角度考慮，需將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃，然后再通入濃H2SO4中。冷卻的作用是                        。
（4）Zn還原SiCl4的反應(yīng)如下：
反應(yīng)①：400℃～756℃，SiCl4(g)+2Zn(l)Si(S)+2ZnCl2(l)  △H1＜0
反應(yīng)②：756℃～907℃，SiCl4(g)+2Zn(l)Si(S)+2ZnCl2(g)  △H2＜0
反應(yīng)③：907℃～1410℃，SiCl4(g)+2Zn(g)Si(S)+2ZnCl2(g)  △H3＜0
i. 反應(yīng)②的平衡常數(shù)表達(dá)式為                 。
ii. 對(duì)于上述三個(gè)反應(yīng)，下列說(shuō)明合理的是           。
a.升高溫度會(huì)提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率     b.還原過(guò)程需在無(wú)氧的氣氛中進(jìn)行
c.增大壓強(qiáng)能提高反應(yīng)速率          d.Na、Mg可以代替Zn還原SiCl4
（5）用硅制作太陽(yáng)能電池時(shí)，為減弱光在硅表面的反射，可用化學(xué)腐蝕法在其表面形成粗糙的多孔硅層。腐蝕劑常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2，最后轉(zhuǎn)化成H2SiF6。用化學(xué)方程式表示SiO2轉(zhuǎn)化為H2SiF6的過(guò)程                     。
Ⅱ.（1）甲烷、氫氣、一氧化碳的燃燒熱分別為akJ·mol－1，bkJ·mol－1，ckJ·mol－1，工業(yè)上利用天燃?xì)夂投趸挤磻?yīng)制備合成氣（CO、H2），其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為                      。
（2）已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，三種難溶鹽的飽和溶液中，Ag+濃度大小的順序?yàn)?u>               。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（15分）請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）分別用濃、稀硝酸溶解等量的兩份銅粉，消耗硝酸的物質(zhì)的量較少的是_________硝酸（填“濃”或“稀”），相應(yīng)的離子方程式是_____________.
（2） 800時(shí)，在2L的恒容密閉容器中充入2molNO和1molO2發(fā)生反應(yīng)，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，經(jīng)5min達(dá)到平衡，測(cè)得c（NO)="0.5" mol/L，并放熱QkJ。5min內(nèi) v(O2)=___________。
②該條件下，2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H=     。
③若向平衡混合物中再充入NO、NO2各1mol,此時(shí)v正    v逆（填“>”、“=”或“<”）。
④若向平衡混合物中僅充入lmolNO2，平衡向_______（填“正向”、“逆向”或“不”）移
動(dòng)。達(dá)新平衡時(shí)，NO2的體積分?jǐn)?shù)________（填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO2－，可以在強(qiáng)堿性條件下加入鋁粉除去（反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氣態(tài)產(chǎn)物生成。加熱反應(yīng)后的溶液有能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體逸出）。請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式________

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（16分）高鐵酸鈉（Na2FeO4）具有很強(qiáng)的氧化性，廣泛應(yīng)用于凈水、電池工業(yè)等領(lǐng)域。以粗FeO(含有CuO、Al2O3和SiO2等雜質(zhì))制備高鐵酸鈉的生產(chǎn)流程如下，回答下列問(wèn)題：

已知：NaClO不穩(wěn)定，受熱易分解。
（1）粗FeO酸溶過(guò)程中通入水蒸氣（高溫），其目的是__________________________。
（2）操作I目的是得到高純度FeSO4溶液，則氧化I中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________。
（3）本工藝中需要高濃度NaClO溶液，可用Cl2與NaOH溶液反應(yīng)制備
①Cl2與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________。
②在不同溫度下進(jìn)行該反應(yīng)，反應(yīng)相同一段時(shí)間后，測(cè)得生成NaClO濃度如下：

溫度/℃
 		15
 		20
 		25
 		30
 		35
 		40
 		45
 
NaClO濃度/mol·L-1
 		4.6
 		5.2
 		5.4
 		5.5
 		4.5
 		3.5
 		2
 
請(qǐng)描述隨溫度變化規(guī)律________________________________________________________。
其原因?yàn)開(kāi)___________________________________________________________________。
（4）工業(yè)也常用電解法制備N(xiāo)a2FeO4，其原理為Fe+2OH-+2H2O電解FeO42-+3H2↑。請(qǐng)用下列材料設(shè)計(jì)電解池并在答題卡的方框內(nèi)畫(huà)出該裝置。

可選材料：鐵片、銅片、碳棒、濃NaOH溶液、濃HCl等
其陽(yáng)極反應(yīng)式為：________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

含硫化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途。
（1）SO2可用于工業(yè)生產(chǎn)SO3。
①在一定條件下，每生成8g SO3氣體，放熱9.83kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______。
②在500℃，催化劑存在的條件下，向容積為1L的甲、乙兩個(gè)密閉容器中均充入 2 mol SO2和1 mol O2。甲保持壓強(qiáng)不變，乙保持容積不變，充分反應(yīng)后均達(dá)到平衡。
I．平衡時(shí)，兩容器中SO3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系為：甲_______乙（填“>”、“<”或“ =”）。
II．若乙在t1 min時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得容器乙中SO2的轉(zhuǎn)化率為90%，則該
反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)______；保持溫度不變，t2 min時(shí)再向該容器中充入1 mol SO2和1 mol SO3，t3min時(shí)達(dá)到新平衡。請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出t2~t4 min內(nèi)正逆反應(yīng)速率的變化曲線(xiàn)（曲線(xiàn)上必須標(biāo)明V正、V逆 ）

（2）硫酸鎂晶體（MgSO4·7H2O )在制革、醫(yī)藥等領(lǐng)域均有廣泛用途。4.92g硫酸鎂晶體受熱脫水過(guò)程的熱重曲線(xiàn)（固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線(xiàn)）如右圖所示。

①固體M的化學(xué)式為_(kāi)_________。
②硫酸鎂晶體受熱失去結(jié)晶水的過(guò)程分為_(kāi)________個(gè)階段。
③N轉(zhuǎn)化成P時(shí)，同時(shí)生成另一種氧化物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。請(qǐng)回答硫酸工業(yè)中的如下問(wèn)題：
（1）若從下列四個(gè)城市中選擇一處新建一座硫酸廠(chǎng)，你認(rèn)為廠(chǎng)址宜選在     郊
區(qū)（填標(biāo)號(hào)）；

A．有豐富黃鐵礦資源的城市 B．風(fēng)光秀麗的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工業(yè)城市 D．人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
（2）CuFeS2 是黃鐵礦的另一成分，煅燒時(shí)CuFeS2轉(zhuǎn)化為CuO、Fe2O3和SO2，
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                。
（3）為提高SO3吸收率，實(shí)際生產(chǎn)中通常用         吸收SO3。
（4）已知反應(yīng)2SO2+O2SO3 △H <0，現(xiàn)將0．050mol SO2和0．030mol O2
充入容積為1L的密閉容器中，反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡，測(cè)得反應(yīng)后容器壓
強(qiáng)縮小到原來(lái)壓強(qiáng)的75%，則該條件下SO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______；該條件下的
平衡常數(shù)為_(kāi)_________。
（5）由硫酸廠(chǎng)沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO與SO3在
沸騰爐中化合而成），其中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨沸騰爐溫度不同而變化（見(jiàn)下表）
沸騰爐溫度/℃
600
620
640
660
爐渣中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%
9．3
9．2
9．0
8．4
已知CuSO4在低于660℃時(shí)不會(huì)分解，請(qǐng)簡(jiǎn)要分析上表中CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨
溫度升高而降低的原因                          。
（6）在硫酸工業(yè)尾氣中，SO2是主要大氣污染物，必須進(jìn)行凈化處理，處理方
法可用      （填名稱(chēng)）吸收，然后再用硫酸處理，重新生成SO2和一種生產(chǎn)
水泥的輔料，寫(xiě)出這兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式          。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

碳及其化合物有廣泛的用途。
（1）將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為：
C(s)＋ H2O(g)  CO(g) ＋H2(g) ΔH=" +131.3" kJ?mol-1，以上反應(yīng)達(dá)到平衡后，在體積不變的條件下，以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是         。(填序號(hào))

A．升高溫度　 B．增加碳的用量 C．加入催化劑 D．用CO吸收劑除去CO
（2）又知，C（s）+ CO2（g） 2CO（g） △H=+172.5kJ?mol-1
則CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）的焓變△H=         
（3）CO與H2在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇，CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。甲醇是一種燃料，可利用甲醇設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池，用稀硫酸作電解質(zhì)溶液，多孔石墨做電極，該電池負(fù)極反應(yīng)式為：                         。
若用該電池提供的電能電解60mL NaCl溶液，設(shè)有0.01molCH3OH完全放電，NaCl足量，且電解產(chǎn)生的Cl2全部溢出，電解前后忽略溶液體積的變化，則電解結(jié)束后所得溶液的pH=                
（4）將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：
CO(g)＋H2O(g)        CO2(g)＋H2(g)，得到如下數(shù)據(jù)：
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol[學(xué)科
達(dá)到平衡所x需時(shí)間/min
H2O
CO
H2
CO
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
 
通過(guò)計(jì)算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)　　　　　　　　　　。
改變反應(yīng)的某一條件，反應(yīng)進(jìn)行到tmin時(shí)，測(cè)得混合氣體中CO2的物質(zhì)的量為0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液將其完全吸收，反應(yīng)的離子方程式為（用一個(gè)離子方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過(guò)處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應(yīng)原理為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH＝-92.4kJ?mol-1。實(shí)驗(yàn)室模擬化工生產(chǎn)，分別在不同實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng)，N2濃度隨時(shí)間變化如下圖。
不同實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng)，N2濃度隨時(shí)間變化如下圖1。

圖1                                        圖2
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①與實(shí)驗(yàn)Ⅰ比較，實(shí)驗(yàn)Ⅱ改變的條件為                 。
②實(shí)驗(yàn)Ⅲ比實(shí)驗(yàn)Ⅰ的溫度要高，其它條件相同，請(qǐng)?jiān)谏蠄D2中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中NH3濃度隨時(shí)間變化的示意圖。

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