工业上以钒钛磁铁矿为原料，在炼铁的同时还可以制备钒的最高价氧化物V2O5，其主要流程如下：...

工业上以钒钛磁铁矿为原料，在炼铁的同时还可以制备钒的最高价氧化物V2O5，其主要流程如下：

已知：①VO3-+2H+VO2++H2O

②NH4VO3微溶于冷水，易溶于热水，不溶于乙醇

（1）高炉炼铁应用的冶炼方法是____（填标号）

A.热分解法　　　 B．热还原法　　 C．电解法

（2）钒渣中的V2O3在焙烧时转化为Ca(VO3)2，写出该反应的化学方程式__。

（3）Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸，试用平衡移动原理分析其原因_，浸出液中含钒物质的化学式为___。

（4）沉钒过程有气体生成，其反应的离子方程式为__。

（5）过滤后用乙醇代替水来洗涤沉淀的原因是__。

（6）煅烧NH4VO3时，固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200℃时，得到的固体物质化学式为__，300～350℃放出的气态物质化学式为__。

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

工业上以钒钛磁铁矿为原料，在炼铁的同时还可以制备钒的最高价氧化物V2O5，其主要流程如下：

已知：①VO3-+2H+VO2++H2O

②NH4VO3微溶于冷水，易溶于热水，不溶于乙醇

（1）高炉炼铁应用的冶炼方法是____（填标号）

A.热分解法　　　 B．热还原法　　 C．电解法

（2）钒渣中的V2O3在焙烧时转化为Ca(VO3)2，写出该反应的化学方程式__。

（3）Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸，试用平衡移动原理分析其原因_，浸出液中含钒物质的化学式为___。

（4）沉钒过程有气体生成，其反应的离子方程式为__。

（5）过滤后用乙醇代替水来洗涤沉淀的原因是__。

（6）煅烧NH4VO3时，固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200℃时，得到的固体物质化学式为__，300～350℃放出的气态物质化学式为__。

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工业上以钒钛磁铁矿为原料，在炼铁的同时还可以制备钒的最高价氧化物V2O5，其主要流程如图：

已知：①+2H++H2O　 ②NH4VO3微溶于冷水，易溶于热水，不溶于乙醇

(l)浸取过程中提高浸取率的方法______(任写一种)

(2)钒渣中的V2O3与CaCO3混合后在空气中焙烧时转化为Ca(VO3)2同时释放出一种温室气体，写出该反应的化学方程式_____。

(3)Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸，试用平衡移动原理分析其原因_____，浸出液中含钒物质的化学式为_________。

(4)过滤后用乙醇代替水来洗涤沉淀的原因是______。

(5)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)，若浸出液中c()=0.1mol•L-1，为使钒元素的沉降率达到98%，至少应调节c()为_____mol•L-1[已知Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3]

(6)煅烧NH4VO3时，固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200℃时，得到的固体物质化学式为_____。

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四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4，同时获得副产品甲的工业生产流程如下：

（1）已知酸浸反应FeTiO3+2H2SO4===FeSO4+TiOSO4+2H2O，则FeTiO3中铁元素的化合价为___________。

（2）上述生产流程中加入铁屑的目的是使Fe3+还原为Fe2+，且反应得到的溶液中含钛元素的离子只有TiO2+，该过程发生的主要反应有：

①2Fe3++Fe===3Fe2+ ； ②2TiO2++Fe+4H+===2Ti3++Fe2++2H2O；③______________________________________。

（3）加热TiOSO4溶液可制备TiO2·nH2O胶体，其反应的化学方程式为__________________。

（4）由TiO2·nH2O胶体制得固体TiO2·nH2O，再用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K＝___________________。

（5）可循环利用的物质是_________，副产品甲含结晶水，其化学式是_______________。

（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用___________方法。

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黄铁矿既是硫矿又是铁矿，因其呈黄色俗称“愚人金”，是重要的工业原料。工业煅烧过程中常产生废渣，废渣成分主要含铁的几种氧化物和二氧化硅等，利用该废渣可以制备高效净水剂聚合硫酸铁，工艺流程如下：

（1）检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2+，试剂是　　　　　　　　　　　　　 。

（2）硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是　　　　　　　　　　　　 。

（3）废铁皮使用前要用纯碱溶液浸泡，目的是　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）“酸溶”过程中Fe2O3溶解的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　 。

（5）“操作Ⅲ”系统操作名称依次为　　　　　　 、　　　　　　　 、过滤和洗涤。洗涤的方法是　　 　 　　 。

（6）加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+，写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式：　　　　 　　 　 。

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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_________　 。

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工业上用铬铁矿(主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有Al2O3、MgCO3、SiO2等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体(K2Cr2O7)和铁红的流程如下：

已知：Ⅰ.2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O

Ⅱ.常见离子开始生成沉淀和沉淀完全的pH值如下表所示：

(1)铬铁矿反应前需要进行粉碎，目的是________。

(2)熔融Na2CO3条件下主要反应：2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3=4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2。该反应中的氧化产物为___________、___________。该条件下还可以得到的副产物为NaAlO2和Na2SiO3，写出生成Na2SiO3的化学方程式为__________。

(3)滤渣2的主要成分为____________；滤渣4的主要成分为___________。

(4)调节pH3的合适试剂为_______________；调节pH3的范围为____________。

(5)用醋酸调节pH2=5的目的为________________。

(6)检验滤液4中Fe3+是否沉淀完全的方法是___________________________。

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以AlCl3、工业V2O5（纯度为96%）为原料，低温提纯制备高纯V2O5，其主要实验流程如下：

已知：①无水AlCl3升华温度约170℃，在空气中会吸水部分水解。

②VOCl3（三氯氧钒）熔点约78 ℃，沸点约127 ℃，易水解生成V2O5。

③V2O5易溶于碱生成VO（偏钒酸盐），溶于强酸生成（氧基钒离子）。

(1)“氯化”产物为VOCl3和Al2O3，装置如图所示。

向反应装置中不断通入氩气的目的是_________；反应温度采用160℃左右的原因是_________。

(2)“沉钒”时控制温度为35 ℃、pH约为1，VOCl3转化为(NH4)2V6O16（多钒酸铵），其离子方程式为_________。

(3)“煅烧”时为避免生成的NH3将产物还原，需采取的措施是_________。

(4)氨解沉钒时也可将VOCl3与氨水作用，生成NH4VO3（为避免反应过于剧烈，需先将一定量VOCl3溶解于水中配制成钒溶液）。沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系分别如图1、图2所示。

①钒溶液中会存在少量颗粒状沉淀，其可能成分为_________（填化学式）。

②为确定较适宜的沉钒条件，请结合图曲线，补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案：_________，使用专用仪器测定并计算沉钒率。（实验中可供选择的试剂：50 g·L－1的钒溶液、10 g·L－1的钒溶液、25 %的优级纯氨水、高纯水）

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工业上可用软锰矿（主要成分是MnO2）和黄铁矿（主要成分是FeS2）为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：

已知：MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解。

回答下列问题：

（1）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01mol/L-1，滤液中残留的c(Ca2+)=　　 　　　　　　　 　　 〔已知：Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕

（2）沉锰工序中，298K、c(Mn2+)为1.05 mol/L-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是　　　　　　 。

（3）从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是：过滤、　　　　　　　　　　　　 。

（4）为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量1.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应)，充分反应后冷却，将所得溶液转移到250mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度，从中取出25.0mL，用0.0200mol·L-1高锰酸钾溶液进行滴定，当滴入20.0mL溶液时恰好完全反应。

已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化：

2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ =2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O

MnO2 + C2O42- + 4H+ = Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O

求该软锰矿中二氧化锰的质量分数　　　　　　 (写出计算过程)。

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工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：

已知：MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解。

回答下列问题：

（1）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01mol/L-1，滤液中残留的c(Ca2+)=　　　　 　　　 〔已知：Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕

（2）沉锰工序中，298K、c(Mn2+)为1.05 mol/L-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是　　　　　　 。

（3）从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是：过滤、　　　　　　　　　　　　 。

（4）为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量1.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应)，充分反应后冷却，将所得溶液转移到250mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度，从中取出25.0mL，用0.0200mol·L-1高锰酸钾溶液进行滴定，当滴入20.0mL溶液时恰好完全反应。

已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化：

2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O

MnO2 + C2O42- + 4H+ == Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O

求该软锰矿中二氧化锰的质量分数　　　　　　 (写出计算过程)。

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