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... - 新题库

↑ 收起筛选 ↑

试题详情

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）

高三化学工业流程困难题

少年，再来一题如何？

试题答案

试题解析

相关试题

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）

高三化学工业流程困难题查看答案及解析
无水AlCl₃易升华，可用作有机合成的催化剂等．工业上由铝土矿（主要成分是Al₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是C）为原料制备无水AlCl₃的工艺（碳氯化法）流程如下：

（1）氯化炉中Al₂O₃、Cl₂和C反应的化学方程式为______ 2A1C1₃+3CO
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
【化学——选修2：化学与技术】（15分）
无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿（A12O3、Fe2O3）为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下。
（1）氯化炉中Al2O3、C12和C反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。
（2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为　　　　　　。
（3）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是　　　　　　　　。
（4）为测定制得的无水AlCl3产品（含杂质FeCl3）的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32 g。
①写出除杂过程中涉及的离子方程式　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。
②AlCl3产品的纯度为　　　　　　。
（5）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl3工艺中，最后一步是由AlCl3·6H2O脱水制备无水AlCl3，实现这一步的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（6）生铁中含有一种铁碳化合物（Fe3C），工业上要测定碳元素的质量分数，第一步是在足量的空气中煅烧，生成有磁性的固体，该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。

高三化学填空题极难题查看答案及解析
（14分）无水AlCl₃易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿（A1₂O₃、Fe₂O₃）为原料制备无水AlCl₃的工艺流程如下。
（1）氯化炉中Al₂O₃、C1₂和C反应的化学方程式为▲。
（2）用Na₂SO₃溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl₂，此反应的离子方程式为▲。
（3）升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入少量Al，其作用是▲。
（4）为测定制得的无水AlCl₃产品（含杂质FeCl₃）的纯度，称取16.25 g无水AlCl₃样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32 g。
①写出除杂过程中涉及的离子方程式▲ 、▲ 。
②AlCl₃产品的纯度为▲。
（5）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl₃工艺中，最后一步是由AlCl₃·6H₂O脱水制备无水AlCl₃，实现这一步的方法是▲ 。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
无水AlCl₃易升华，可用作有机合成的催化剂等．工业上由铝土矿（A1₂O₃、Fe₂O₃）为原料制备无水AlCl₃的工艺流程如下．

（1）氯化炉中Al₂O₃、C1₂和C反应的化学方程式为______ 2A1C1₃+3CO
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下。
（1）氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
（2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为　　　　　　　。
（3）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是　　　　　　　　　　。
（4）为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32 g。
①写出上述除杂过程中涉及的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　
②AlCl3产品的纯度为　　　　　　　　
（5）工业上另一种以铝灰为原料制备无水AlCl3的工艺中，最后一步是由AlCl3·6H2O脱水制备无水AlCl3，实现这一步的方法是　　　　　　　　　　　　　　　

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下：
（1）氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为____________________。
（2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为__________。
（3）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是________。
（4）为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32 g。
① 写出上述除杂过程中涉及的离子方程式___________、____________。
② AlCl3产品的纯度为________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备,流程如下:
已知:AlCl3、FeCl3分别在183 ℃、315 ℃时升华
（1）铝原子的结构示意图为________,实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是________________________。
（2）氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为______________________ 炉气中残余有少量Cl2,请画出吸收Cl2的尾气装置图_____。
（3）700 ℃时,升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分离。请选择合适的温度范围________________。
a.低于183 ℃　　　　　 b.介于183 ℃和315 ℃之间　　　　　 c.高于315 ℃
（4）样品(含少量FeCl3)中AlCl3含量可通过下列操作测得(部分物质略去)。
m克样品NaAlO2溶液Al(OH)3n克Al2O3
NaAlO2溶液与过量二氧化碳反应的离子方程式为：______________________。计算该样品中Al的质量分数________(结果用m、n表示,不必化简)。

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上可由铝土矿（主要
成分是Al2O3和Fe2O3）和焦炭制备，流程如下：
已知：AlCl3、FeCl3 分别在183℃、315℃时升华
（1）Cl2的电子式　　　　　　　　　。
（2）氯化炉中Al2O3、Cl2和焦炭在高温下发生反应的化学方程式为　　　　　　　　；炉气中残余的少量Cl2，可用NaOH溶液吸收，其离子方程式为　　　　　　　　。
（3）700℃时，升华器中物质经充分反应后需降温实现FeCl3和AlCl3的分离。请选择合适的温度范围　　　　。
a. 低于183℃　　 b. 介于183℃和315℃之间　　 c. 高于315℃
（4）样品（含少量FeCl3）中AlCl3含量可通过下列操作测得（部分物质略去）。
计算该样品中AlCl3的质量分数　　　　　　（结果用m、n表示，不必化简）。

高三化学填空题困难题查看答案及解析
工业上由铝土矿（主要成分是Al2O3和Fe2O3）和焦炭制备无水AlCl3的流程如下：
已知：AlCl3，FeCl3，分别在183℃、315℃升华
（1）在焙烧炉中发生反应：
①Fe2O3(s)＋3C(s）2Fe(s)＋3CO(g） △H＝－492.7kJ/mol
②3CO(g)+ Fe2O3(s)2Fe(s)＋3CO2(g） △H＝＋25.2kJ/mol
反应2Fe2O3(s)＋3C(s)4Fe(s)＋3CO2(g） △H＝___________kJ/mol。
（2）①Al2O3，Cl2和C在氯化炉中高温下发生反应，当生成1molAlCl3时转移______mol电子；炉气中含有大量CO和少量Cl2，可用Na2SO3溶液除去Cl2，其离子方程式为_______。在温度约为700℃向升华器中加入铝粉，发生反应的化学方程式为　　　　　　。充分反应后温度降至_____以下（填“183℃、315℃之一），开始分离收集AlCl3。
②将AlCl3· 6H2O溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水AlCl3，此原理是利用浓硫酸下列性质中的　　　　　（填字母序号）。
①氧化性　 ②吸水性　 ③难挥发性　 ④脱水性
a．只有①　　 b．只有②　　 c．只有②③　　 d．只有②③④
（3）海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料，海水为电解质溶液，构成电池的其正极反应式________，与铅蓄电池相比．释放相同电量时，所消耗金属电极材料的质量比m（Al）: m（Pb）=__________________。

高三化学填空题困难题查看答案及解析