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    11．V2O5是接触法制硫酸的重要催化剂，工业上生产V2O5的工艺流程如下：

    （1）步骤①所得废渣与NaOH溶液反应的离子反应方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O．
    （2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：
    R2（SO4）n（水层）+2nHA（有机层）?2RAn（有机层）+nH2SO4（水层），
    ①实验室中步骤②、③使用的主要仪器是分液漏斗．
    ②步骤②中萃取时必须加入适量碱，其原因是加入碱中和产生的酸，平衡右移提高了钒的萃取率．
    （3）步骤③中X试剂为硫酸（填化学式），步骤④的离子方程式为ClO3-+6VO2++9H2O=Cl-+6VO3-+18H+．
    （4）该工艺流程中，可以循环利用的物质有有机萃取剂　和氨气（填名称）．

    分析 水溶后，VOSO4、硫酸钾可溶于水，二氧化硅不溶于水，过滤得到滤渣为二氧化硅，滤液加入有机萃取剂，萃取得到含VO2+有机层，反萃取除掉有机萃取剂，加入KClO3使VO2+氧化为VO3-，焙烧得到V2O5．
    （1）二氧化硅不溶于水，过滤得到滤渣为二氧化硅；二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成了硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；
    （2）步骤②、③是萃取、分液，使用的主要仪器是分液漏斗；②中萃取时必须加入适量碱，会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行；
    （3）③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行；步骤④加入KClO3使VO2+氧化为VO3-，则本身被还原为Cl-；
    （4）分析流程图，物质参加反应，反应过程中又生成可以循环利用．

    解答 解：水溶后，VOSO4、硫酸钾可溶于水，二氧化硅不溶于水，过滤得到滤渣为二氧化硅，滤液加入有机萃取剂，萃取得到含VO2+有机层，反萃取除掉有机萃取剂，加入KClO3使VO2+氧化为VO3-，焙烧得到V2O5．
    （1）水溶后，VOSO4、硫酸钾可溶于水，二氧化硅不溶于水，过滤得到滤渣为二氧化硅，二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成了硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，
    故答案为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；
    （2）①实验室中步骤②、③是萃取、分液，使用的主要仪器是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
    ②分析平衡，Rn+（水层）+nHA（有机层）?RAn（有机层）+nH+（水层），加入的碱会中和氢离子促进平衡正向进行，提高了钒的萃取率；
    故答案为：加入的碱会中和氢离子促进平衡正向进行，提高了钒的萃取率；
    （3）③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行，可以加入硫酸抑制平衡正向进行；步骤④加入KClO3使VO2+氧化为VO3-，则本身被还原为Cl-，配平得离子方程式为ClO3-+6VO2++9H2O=Cl-+6VO3-+18H+，
    故答案为：硫酸；ClO3-+6VO2++9H2O=Cl-+6VO3-+18H+；
    （4）分析流程图，物质参加反应，反应过程中又生成的物质，或重复利用的物质可以循环利用，流程中有机萃取剂、氨气可以循环利用，
    故答案为：有机萃取剂；氨气．

    点评 本题考查了流程分析判断，物质性质和实验设计的方法应用，题干信息分析判断能力，掌握基础是关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    1．选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上：
    A：萃取和分液   B：升华  C：蒸馏  D：分液  E：蒸发结晶  F：渗析  G：过滤
    ①分离饱和食盐水与沙子的混合物：G；
    ②从硝酸钾溶液中获得硝酸钾晶体：E；
    ③分离水和汽油的混合物：D；
    ④分离CCl4（沸点76.75℃）和甲苯（沸点110.6℃）的混合物：C．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．Al、Ti、Fe、Cu是几种常见的重要金属．根据要求回答下列问题：
    （1）在火箭和导弹技术中，将铝粉与石墨、TiO2按一定比例混合均匀，涂在金属表面，在高温下煅烧，金属表面生成TiC和另外一种耐高温物质X，写出该反应的化学方程式4Al+3C+3TiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3TiC+2Al2O3．
    （2）Fe原子的价电子排布式为3d64s2，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难．Fe和Mn的部分电离能数据如右表：
    元素AB
    电离能（kJ/mol）I1717759
    I215091561
    I332482957
    其中表示Fe电离能数据的是B （填A或B）．
    （3）向CuSO4溶液中加入氨水生成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液；最后向溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu（NH3）4]SO4•H2O（注：[Cu（NH3）4]2+为平面正四边形结构），该晶体存在的粒子中空间构型为正四面体的是SO42-，与其互为等电子体的分子为SiF4、CCl4（GeCl4）（写出两个即可）；N原子的杂化方式为sp3．
    （4）Cu2O的晶胞结构如图所示，Cu+的配位数为2，该晶胞的边长为a pm，则Cu2O的密度为$\frac{288×1{0}^{30}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm3（阿佛加德罗常数用NA表示，1m=1012pm）

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．在0.1mol•L-1　NH3•H2O溶液中存在如下电离平衡：NH3•H2O?NH4++OH-．对于该平衡，下列叙述中正确的是（　　）
    A．加入水时，溶液中$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$增大
    B．降低温度，溶液中c（NH4+）增大
    C．加入少量NaOH固体，平衡向左移动，电离平衡常数减小
    D．加入少量0.1 mol•L-1　盐酸，溶液中c（OH-）增大

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．下列做法存在安全隐患的是（　　）
    ①将水沿烧杯内壁加入浓硫酸中，并不断搅拌
    ②实验室制取O2时，先撤导气管再撤酒精灯
    ③取用金属钠或钾做完实验后，将剩余药品放回原瓶
    ④夜间煤气发生泄漏时，应立即开灯检查煤气泄漏的原因，然后打开所有的门窗通风
    ⑤油锅起火可用水灭火．
    A．①④⑤B．①②③④C．①②③④⑤D．全部

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．800℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1＞t2）：
    反应时间/minn（CO）/moln（H2O）/mol
    01.200.60
    t10.80
    t20.20
    下列说法正确的是（　　）
    A．反应在t1min内的平均速率为v（H2）=$\frac{0.40}{t_1}$mol/（L•min）
    B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，到达平衡时n（CO2）=0.40 mol
    C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数减小
    D．温度升至1000℃，上述反应平衡常数为1.6，则正反应为放热反应

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．根据下列叙述写出相应的热化学方程式：
    （1）已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，该反应的热化学方程式是S（s）+O2（g）=SO2（g）；△H=-296.8kJ/mol．
    （2）如图是SO2生成SO3反应过程中能量变化的曲线图．该反应的热化学方程式为：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-198kJ•mol-1．
    （3）拆开1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2完全反应生成NH3的反应热△H为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92kJ•mol-1，1mol H2完全反应生成NH3所放出的热量为30.67KJ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．有一无色气体（可能由O2、N2、CO2、HCl、NH3、H2、NO、NO2中的一种或几种组成），体积为100mL．如图示通过浓硫酸的洗气瓶，发现气体体积减少到一半；通过球形干燥管后气体呈红棕色，再将该气体完全通入盛满水且倒立于水槽的试管内，发现倒立于水槽的试管内的水位下降后又缓慢上升，最后试管内全部充满液体，由此判断：
    （1）球形干燥管内的固体是Na2O2，，反应方程式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2；
    （2）原气体中一定有NH4（50ml）和NO、CO2（填两种气体），其体积分别是20ml，30ml；原气体中一定没有O2、HCl、NO2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    1．（1）已知N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ•mol-1
    2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ•mol-1
    C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1
    写出NO（g）与CO（g）反应的热化学方程式：2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）△H=-746.5kJ•mol-1．
    （2）联氨是一种可燃性液体，可用作火箭燃料．已知32.0g N2H4和足量H2O2反应生成氮气和水（气态），放出热量642kJ，该反应的热化学方程式是：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-642kJ•mol-1．
    （3）联氨-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%-30%的KOH溶液．联氨-空气燃料电池放电生成N2和H2O，其电极反应式是：负极N2H4+4OH--4e-═N2+4H2O．

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