Question

20．V₂O₅ 是一种新型光电材料．某课题组模拟生产V₂O₅工艺部分流程如下：
Ⅰ．配制偏钒酸钠（NaVO₃）溶液
（1）向V₂O₅ 固体中缓慢滴加NaOH溶液，边加热边搅拌至V₂O₅ 固体完全溶解，反应的离子方程式为V₂O₅+2OH^-=2VO₃^-+H₂O．
Ⅱ．沉钒
一定条件下向偏钒酸钠溶液中加入氯化铵溶液，加热、搅拌得到偏钒酸铵沉淀．如图为部分因素对沉钒率的影响．

（2）为了提高沉钒率，应调节溶液pH=8.0．已知偏钒酸铵微溶于冷水，可溶于热水，结合图中信息，生成偏钒酸铵沉淀的反应是吸热（填“吸热”或“放热”）反应．
（3）该课题组对影响沉钒率的其他因素（除温度和pH）提出如下假设．
假设一：氯化铵溶液的浓度
假设二：偏钒酸钠溶液浓度
…
（4）结合上述最佳条件设计实验验证假设一，写出实验步骤与结论．
限选试剂：0.5mol/L的偏钒酸钠溶液、1mol/L的氯化铵溶液、蒸馏水，常见实验仪器任选．（提示：沉钒率可用专用仪器测定并计算）

实验步骤与结论：

Ⅲ．热分解
（5）偏钒酸铵灼烧产生五氧化二钒，该反应的化学方程式为2NH₄VO₃$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2NH₃↑+H₂O↑+V₂O₅．

Answer 1

分析 （1）V₂O₅能够与NaOH反应生成偏钒酸钠和水；
（2）据图分析提高沉钒率的pH，随温度升高沉钒率增大，说明生成偏钒酸铵沉淀的反应是吸热反应；
（3）提高沉钒率的其他因素除氯化铵溶液的浓度外偏钒酸钠溶液浓度也可能有影响；
（4）作对比实验判断氯化铵溶液的浓度对沉钒率的影响；
（5）偏钒酸铵灼烧产生五氧化二钒，元素化合价没有变化，据原子守恒书写化学方程式．

解答 解：（1）V₂O₅与NaOH反应生成偏钒酸钠和水，反应的离子方程式为：V₂O₅+2OH^-=2VO₃^-+H₂O，故答案为：V₂O₅+2OH^-=2VO₃^-+H₂O；
（2）据图可知，pH=8时，沉钒率最高，随温度升高沉钒率增大，说明生成偏钒酸铵沉淀的反应是吸热反应，故答案为：8.0；吸热；
（3）提高沉钒率的其他因素除氯化铵溶液的浓度外偏钒酸钠溶液浓度也可能有影响，故答案为：偏钒酸钠溶液浓度；
（4）探究氯化铵溶液的浓度对沉钒率的影响，应使其他条件相同，氯化铵溶液的浓度不同，再使用专用仪器测定计算沉钒率，据若两份溶液沉钒率判断，具体步骤为
①取等体积0.5 mol/L的偏钒酸钠溶液，分别加入不同体积1 mol/L的氯化铵溶液，加入蒸馏水使两份溶液总体积相等，
②控制两份溶液温度均为50℃，pH均为8，
③使用专用仪器测定计算沉钒率，
若两份溶液沉钒率不同，则假设一成立．反之则不成立，
故答案为：①取等体积0.5 mol/L的偏钒酸钠溶液，分别加入不同体积1 mol/L的氯化铵溶液，加入蒸馏水使两份溶液总体积相等，
②控制两份溶液温度均为50℃，pH均为8，
③使用专用仪器测定计算沉钒率，
若两份溶液沉钒率不同，则假设一成立．反之则不成立；
（5）偏钒酸铵灼烧产生五氧化二钒，同时生成氨气和水蒸气，反应方程式为2NH₄VO₃ $\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2NH₃↑+H₂O↑+V₂O₅，故答案为：2NH₄VO₃ $\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$2NH₃↑+H₂O↑+V₂O₅．

点评 本题通过模拟生产V₂O₅工艺流程考查了化学方程式书写、离子方程式书写、探究物质性质的方法和程序、图象分析，题目难度较大．