【题目】二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料。+4价的钒化合物在弱酸性条件下易被氧化。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
回答下列问题:
(1) VOC12中V的化合价为 ________。
(2)步骤i中生成VOC12的同时生成一种无色无污染的气体,该化学方程式为___。也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOC12溶液,该法的缺点是 _______
(3)步骤ii可在下图装置中进行。
①反应前应通入CO2数分钟的目的是 ________。
②装置B中的试剂是____。
(4)测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量ag样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30 mL混酸溶解后,加0.02 mol/LKMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续加1 %NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量的NaNO2,最后用c mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗体积为b mL。滴定反应为:VO2++Fe2++2H+= VO2++Fe3++H2O.
①KMnO4溶液的作用是_______ 。NaNO2溶液的作用是______ 。
②粗产品中钒的质量分数的表达式为_________ 。
【答案】+4 2V2O5+N2H42HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O 有氯气生成,污染空气 排除装置中的空气,避免产物被氧化 饱和NaHCO3溶液 将+4的钒化合物氧化为VO2+ 除去过量的KMnO4
【解析】
(1) 根据氧的化合价为-2,氯的化合价为-1,化合物中各元素化合价代数和为0可得,VOC12中V的化合价为+4价;
(2)步骤i中V2O5中加入N2H42HCl和盐酸反应生成VOC12的同时生成一种无色无污染的气体,V2O5被还原为VOCl2,则气体为N2,反应的化学方程式为2V2O5+N2H42HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;
也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOC12溶液,V2O5被还原为VOCl2,则浓盐酸被氧化有氯气生成,污染空气;
(3)①+4价钒化合物在弱酸性条件下易被氧化,为防止+4价钒化合物被氧化,反应前应通入CO2数分钟排除装置中的空气,避免产物被氧化;
②装置B中的试剂用于除去二氧化碳中的氯化氢气气,故所装试剂为饱和NaHCO3溶液;
(4)测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量ag样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30 mL混酸溶解后,加0.02 mol/LKMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续加1 %NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量的NaNO2,最后用c mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗体积为b mL。滴定反应为:VO2++Fe2++2H+= VO2++Fe3++H2O.
①KMnO4溶液具有强氧化性,其作用是将+4的钒化合物氧化为VO2+;NaNO2溶液的作用是除去过量的KMnO4;
②根据反应VO2++Fe2++2H+= VO2++Fe3++H2O可知,n(VO2+)=n(Fe2+)=bc,根据钒守恒,粗产品中钒的质量分数的表达式为。
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【题目】镁一空气电池是一种能被水激活的一次性储备电池,原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,外电路电子由镁电极流向多孔碳材料电极
B. 放电时,正极的电极反应式为O2+ 4e—+ 2H2O =4OH
C. 理论上,外电路中流过2 mol电子时,负极质量增加58 g
D. 电池反应产物Mg(OH)2经过灼烧与还原可制成镁锭循环利用
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【题目】H2S水溶液中存在电离平衡H2SH++HS和HSH++S2。若向H2S溶液中
A. 滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
B. 加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
C. 通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大
D. 加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
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【题目】下面关于原电池的说法,正确的是
A.在正极上发生氧化反应 B.化学性质较活泼的一极为负极
C.在外电路中电子流出的极为正极 D.原电池是将电能转化为化学能的装置
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【题目】如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下,在乙室中充入0.6mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时活塞位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9g。
(1)甲室中气体的物质的量为____mol
(2)甲室中气体的质量为____g
(3)甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为___。
(4)经过查资料知道HCl+NH3=NH4Cl(NH4Cl常温下是固体),如果将板a去掉,当HCl与NH3完全反应后,活塞b将静置于刻度“___”处(填数字)
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【题目】我国科学家借助自主研制的新型钨钴合金催化剂攻克了单壁碳纳米管结构的可控制备难题。
(1)基态钴原子的核外未成对电子数为____。单壁碳纳米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圆柱体,其碳原子的杂化方式为____。
(2)纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛(HCHO)完全催化氧化,已知甲醛各原子均满足稳定结构,甲醛分子属____分子(选填“极性”“非极性”),其中心原子的VSEPR构型为____。
(3)橙红色晶体羰基钴的熔点为52℃,分子式为Co2(CO)8,是一种重要的无机金属配合物,可溶于多数有机溶剂。该晶体属于______晶体,三种元素电负性由大到小的顺序为(填元素符号)____。配体CO的任意一种等电子体的电子式:_________。配体CO中与Co形成配位键的原子是C非O,原因是_________。
(4)元素铁、钴、镍并称铁系元素,性质具有相似性。某含镍化合物结构如图所示,分子内的作用力不可能含有__________(填序号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.配位键 E.氢键 F. 范德华力
(5)钨为熔点最高的金属,硬度极大,其晶胞结构如图所示,已知钨的密度为ρ g·cm-3,则每个钨原子的半径r=____nm。(只需列出计算式)
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【题目】经多年勘测,2018年11月23日省自然资源厅发布消息称在皖江地区发现特大铜矿床,具有重大实际意义。以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有少量PbS、Al2O3、SiO2)为原料制取胆矾的流程如图:
已知:常温下Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38, Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-33,Ksp[Cu(OH)2]=3.0×10-20。
(1)CuFeS2中硫元素的化合价为______,硫元素在周期表中的位置是______________。
写出上述流程中生成亚硫酸铵的离子方程式:____________。
(2)最适合的试剂A是________(写化学式)溶液,固体2的成份为PbSO4和_______。当试剂A的浓度为6mol·L-1时 ,“浸出”实验中,铜的浸出率结果如图所示。所采用的最佳实验条件(温度、时间)为_______________。
(3)最适合的试剂B是_______(填序号),最适合的试剂C是______(填序号),固体3的成份为_________________________。
a.Cl2 b.CuO c.酸性高锰酸钾溶液 d.NaOH e.H2O2 溶液 f.K2CO3
(4)操作1如在实验室中进行,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______,操作2的步骤为_______________,_______________,过滤、洗涤。
(5)根据已知图像信息,请计算:当Fe3+完全沉淀时,溶液中Al3+理论最大浓度为______。
(提示:当离子浓度≤1×10-5mol·L时,认为该离子沉淀完全)
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【题目】某学生用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,操作可分解为如下几步:
A.用蒸馏水洗干净滴定管;B. 用待测定的溶液润洗酸式滴定管;C.用酸式滴定管取稀盐酸20.00 mL,注入锥形瓶中,加入酚酞;D.另取锥形瓶,再重复操作一次;E.检查滴定管是否漏水;F.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2~3 cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下;
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度。完成以下填空:
(1)正确操作的顺序是(用序号字母填写)_____________。
(2)操作F中应该选择图中________滴定管(填标号)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。
A. 滴定管内液面的变化 B. 锥形瓶内溶液颜色的变化
滴定终点溶液颜色的变化是____________________________。
(4)滴定结果如表所示:
滴定次数 | 待测溶液体积/mL | 标准溶液的体积/mL | |
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
1 | 20 | 1.02 | 21.03 |
2 | 20 | 2.00 | 25.00 |
3 | 20 | 0.60 | 20.60 |
滴定中误差较大的是第________次实验,造成这种误差的可能原因是________。
A. 碱式滴定管在装液前未用标准NaOH溶液润洗2~3次
B. 滴定开始前碱式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定终点读数时未发现气泡
C. 滴定开始前碱式滴定管尖嘴部分没有气泡,在滴定终点读数时发现尖嘴部分有气泡
D. 达到滴定终点时,仰视溶液凹液面最低点读数
E. 滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,以致有些液滴飞溅出来
(5)该盐酸的浓度为________mol/L。
(6)如果准确移取20.00 mL 0.1000 mol/L NaOH溶液于锥形瓶中,滴入酚酞指示剂,然后用未知浓度的盐酸(装在酸式滴定管中)滴定,是否也可测定出盐酸的物质的量浓度?________(填“是”或“否”)。
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