组卷网 > 高中化学综合库 > 化学实验基础 > 物质的分离、提纯 > 物质分离、提纯综合应用
题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:242 题号:9113992
V2O5可作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工等行业。V2O5是一种橙黄色片状晶体,微溶于水,具有强氧化性,属于两性氧化物。某研究小组将从钒铅锌矿(主要含有V2O5、PbO、ZnO、CaO)中提取V2O5及回收铅、锌等金属。工艺流程如下图所示:

已知:NH4VO3是白色粉末,可溶于热水,微溶于冷水,不溶于乙醇、乙醚。2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
请回答:
(1)钒铅锌矿高温熔炼时,生成金属铅的反应属于基本反应类型中的________反应; V2O5与纯碱反应的化学方程式为_______________________
(2)流程中操作I的名称是_______________________
(3)焦炭用量对还原熔炼效果的影响如下左图所示。分析图像可知,焦炭用量应取矿石质量的约______% 较为合适。

(4)钒浸出过程中,液固比(液体质量:固体质量)对钒浸出率的影响如上右图所示。分析图像可知,浸出过程的液固比最合适的比例约为2:1,理由是___________
(5)为制取纯度较高的V2O5,往含钒浸出液(主要为NaVO3)中加NH4Cl溶液,该反应的化学方程式是_________________________
(6)在洗涤①操作时,可选用的洗涤剂________ (填选项字母)。
A.乙醚          B.1% NH4Cl 溶液          C.热水            D.冷水   
(7)在灼烧②操作时,需在流动空气中灼烧的可能原因_____________________
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【推荐1】某“变废为宝”学生探究小组设计如下工艺流程,对废锌(含铁和铜的氧化物杂质)和除氯后的卤水(含碘离子)联合应用,最终制得胆矾、、碘等。

已知:①锌元素与铝元素的性质类似,例如氧化锌也能溶于强碱{生成}。
②本工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH6.26.31.54.7
沉淀完全的pH8.28.32.86.8
③还原性:
回答下列问题:
(1)“碱浸”中发生反应的化学方程式为___________
(2)“转化”中,加入足量的目的是___________
(3)“调pH”时需控制该溶液的pH范围为___________之间。“调pH”之后,需要加热煮沸10min,冷却后再“过滤”。煮沸10min的作用是___________
(4)“还原焙烧”的气体产物可循环利用到“沉锌”中。若该气体不足,“沉锌”中发生反应的离子方程式为___________
(5)“置换”反应的离子方程式为___________
(6)“氧化”过程中若反应物用量比时,氧化产物为___________(填化学式):当时,单质碘的收率会降低,原因是会将碘氧化为,写出该反应的化学方程式___________。采用升华法可精制粗碘,该过程需选择下列仪器中的___________(填序号,夹持装置略)。

(7)胆矾结晶水测定:
①称量干燥坩埚的质量为,加入胆矾后总质量为,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为___________(写表达式)。
②下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏低的是___________(填标号)。
a.实验前胆矾未充分干燥
b.加热时有少量胆矾迸溅出来
c.加热时部分样品由白色变为黑色
d.加热后的放在空气中冷却后称量
2024-02-26更新 | 211次组卷
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【推荐2】苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:

已知:甲苯的熔点为-95℃,沸点为110.6℃,易挥发,密度为0.866g/cm3;苯甲酸的熔点为122.4℃,在25°C和95℃下溶解度分别为0.3g和6.9g。

i制备产品:将30.0mL甲苯和25.0mLlmol/L高锰酸钾溶液在100°C下反应30min,装置如图所示。
(1)图中冷凝管的进水口为________(填“a”或“b”)。支管的作用是______________________
(2)在本实验中,三颈烧瓶最合适的容积__________(填字母)。
A.50mL B.100mL C.200mL D.250mL
相对于用酒精灯直接加热,用沸水浴加热的优点是____________________________________
ii分离产品:该同学设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯

(3)含有杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体甲苯,则操作Ⅱ的名称是___________;操作Ⅰ的名称是___________
iii纯度测定
(4)称取1.220g产品,配成100ml苯甲酸溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH溶滴定(与苯甲酸恰好完全反应)。重复三次,平均每次消耗KOH溶液的体积23.00mL。样品中苯甲酸纯度为_______
(5)测定白色固体的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体是苯甲酸与KCl的混合物。应采用___________法对样品提纯。
2018-12-18更新 | 175次组卷
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(1)“酸浸”时需加入过量的稀硫酸,目的是提高浸取率和________;滤渣的主要成分是_______
(2)“氧化”过程中,加入溶液发生反应的离子方程式为________
(3)“提纯”过程中,当加入足量溶液使沉淀量达到最大值时,溶液中_______
(4)已知。“提纯”过程中,当时,溶液中_______(已知)。
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