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题型:解答题-实验探究题 难度:0.85 引用次数:220 题号:4447357
为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:

部分含钒物质在水中的溶解性如下:
物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4
溶解性可溶难溶难溶易溶
(1)图中所示滤液中含钒的主要成分为_________(写化学式)。
(2)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式___________________;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为___________________

(3)用硫酸酸化的H2C2O4溶液和(VO2)2SO4溶液反应,以测定反应②后溶液中含钒量,完成反应的离子方程式为: ________(4)全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:VO2+ + V2+ + 2H+ VO2+ + H2O + V3+,电池放电时正极的电极反应式为_____________
【知识点】 原电池

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【推荐1】某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。已知:
物质BaSO4BaCO3AgIAgCl
溶解度/g
(20 ℃)
2.4×10-41.4×10-33.0×10-71.5×10-4
(1)探究BaCO3和BaSO4之间的转化,实验操作如下:
试剂A试剂B试剂C加入盐酸后的现象
实验ⅠBaCl2Na2CO3Na2SO4……
实验ⅡNa2SO4Na2CO3有少量气泡产生,沉淀部分溶解
①实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后,____
②实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是______
③实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化,结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因:______
(2)探究AgCl和AgI之间的转化
实验Ⅲ:

实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设计了如下实验(电压表读数:a>c>b>0)。
装置步骤电压表
读数
ⅰ.如图连接装置并加入试剂,闭合Ka
ⅱ.向B中滴入AgNO3(aq),至沉淀完全b
ⅲ.再向B中投入一定量NaCl(s)c
ⅳ.重复i,再向B中加入与ⅲ等量NaCl(s)a
注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。
①实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI,甲溶液可以是____(填序号)。
a AgNO3溶液  b NaCl溶液  c KI溶液
②实验Ⅳ的步骤ⅰ中,B中石墨上的电极反应式是_______
③结合信息,解释实验Ⅳ中b<a的原因:_______
④实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl,理由是____
2019-12-07更新 | 262次组卷
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【推荐2】某小组研究化学反应中的能量变化,进行了如下实验。
(1)实验 I:将Zn片和Cu片分别插入盛有50mL 2 mol/L稀硫酸的烧杯中。

观察到Zn片表面产生气泡,溶液温度由T1℃升到T2℃;Cu片表面无明显变化。
①Zn片与稀硫酸反应的离子方程式为 _________
②Zn片与稀硫酸反应的能量变化关系符合如图_________ (填“A”或“B”)。

(2)实验Ⅱ:用导线将电流表、小灯泡与Zn片、Cu片相连接,插入盛有50mL 2 mol∙L−1稀硫酸的烧杯中(如图所示)。

①观察到电流表指针发生偏转,Cu片表面产生气泡,溶液温度由T1℃升到T3℃。
②结合电子的移动方向,解释Cu片表面产生气泡的原因 _________
(3)实验I和Ⅱ产生等量气体时,测得T2>T3结合能量的转化形式,分析两溶液温度变化幅度不同的原因 _________
(4)根据实验Ⅱ,判断下列说法不正确的是_________
①在锌电极上也可观察到气泡产生        
②电子可由锌电极经溶液流向铜电极       
③溶液中的SO向铜电极移动
(5)将Zn片和Cu片换成Fe片和石墨棒,重复实验Ⅱ,判断电流表指针是否发生偏转。若不偏转,说明理由;若偏转,写出Fe片表面发生的电极反应式。理由或电极反应式是_________
2023-04-26更新 | 199次组卷
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【推荐3】某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,完成下列问题:

(1)反应过程中,___________棒质量减少。
(2)正极的电极反应为___________
(3)反应过程中,当一电极质量增加2g,另一电极减轻的质量___________(填“大于”“小于”或“等于”)2g。
(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供和Cl-,使两烧杯溶液中保持电中性。
①反应过程中Cl-将进入___________(填“甲”或“乙”)烧杯。
②当外电路中转移0.2mol电子时,正极溶液中离子浓度最大的离子是___________
2023-03-24更新 | 269次组卷
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