2020届高三化学二轮复习专题练习试题及答案

4 3 4 4 2 7 一、知识清单 2020届高三化学二轮复习专题练习试题 化学工艺流程之钒及其化合物 钒主要以+3 及+5 两种价态存在于矿石中，钒钛铁矿中的钒呈+3 价，+5 价的钒一般形 成独立的矿物，比较重要的钒矿有钒酸钾铀矿[K(UO2)VO4·1.5H2O]和钒铅矿[Pb5(VO4)3Cl]。 水溶液中不存在 V5+，+5 价钒主要以钒氧基（VO2+、VO3+）或含氧酸根（VO 3-、VO -） 等形式存在。 五氧化二钒的制取：焙烧（工业上将食盐和钒铅矿在空气中焙烧）→水浸（然后用水浸 出偏钒酸钠）→酸化（将溶液酸化，有红棕色水合五氧化二钒沉淀析出）→煅烧（可得工业 级五氧化二钒），主要反应方程式为 2V2O5+4NaCl+O2=4NaVO3+2Cl2。若要制取较高级的五 氧化二钒，则往浸取液中加入铵盐，得溶解度很小的偏钒酸铵沉淀，将该沉淀加热至 700 K， 制得纯度较高的五氧化二钒，主要反应方程式为 △ 2NH4VO3=====V2O5+2NH3+H2O。 五氧化二钒（橙黄色或砖红色）也可以通过三氯氧化钒的水解来制备，主要反应方程式为 2VOCl3+3H2O=V2O5+6HCl。 五氧化二钒是接触法制取硫酸的催化剂，在它的催化作用下，二氧化硫被氧化为三氧化硫。 五氧化二钒微溶于水，比二氧化钛具有较强的酸性和较弱的碱性以及较强的氧化性，具有两性。 与硫酸作用生成硫酸钒盐，与碱作用生成钒酸盐，并可在不同 pH 值的溶液中形成各种不同的 多钒酸络合物。它主要显酸性，易溶于碱，溶于强碱性溶液生成正钒酸盐，主要反应方程式为 V2O5+6NaOH=2Na3VO4+3H2O。在强酸性溶液中生成淡黄色的钒二氧基离子 （VO2+），主要反应方程式为 V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O。五氧化二钒是一个较强的氧化 剂，溶于盐酸能发生下列氧化还原反应：V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2+3H2O。 钒酸盐有偏钒酸盐（VO3-）和正钒酸盐（VO 3-）。多钒酸盐有 V O 4-、V3O93-等。简单 的正钒酸根离子（VO 3-）只存在于强碱性溶液中，向正钒酸盐的溶液中加酸，会生成不同 聚合度的多钒酸盐，到 pH＜1 时，溶液中主要是 VO2+离子，向含有 VO2+离子的盐溶液中加 入过量的碱，会生成正钒酸盐，主要的反应方程式为(VO2)2SO4＋8NaOH＝2Na3VO4＋Na2SO4 ＋4H2O。 在酸性溶液中，VO2+可以被 Fe2+、草酸和乙醇等还原剂还原为 VO2+，主要反应方程式 为 VO + + Fe2+ +2H+ = VO2+ + Fe3+ +H O、 + + △ 2+ ， 2 2 2VO2 + H2C2O4 +2H =====2VO + 2CO2+2H2O 上述反应可用于氧化还原滴定分析法测定钒。2 2 12 二、精讲精练 1.（2016 新课标Ⅲ，28）以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从 废钒催化剂中回收 V2O5 既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为： 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线： 回答下列问题： （） “酸浸”时 V2O5 转化为 VO＋，反应的离子方程式为 ， 同时 V2O4 转化成 VO2＋。“废渣 1”的主要成分是 。 （） “氧化”中欲使 3 mol 的 VO2＋变为 VO＋，则需要氧化剂 KClO3 至少为 mol。 （ 3 ） “ 中 和 ” 作 用 之 一 是 使 钒 以 V4O 4－ 形 式 存 在 于 溶 液 中 。 “ 废 渣 2” 中 含 有 。 离子交换 （4） “离子交换”和“洗脱”可简单表示为 4ROH＋V4O4－⥫ =====⥬R4V4O12＋4OH－(ROH 为强 12 洗脱 碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈 性(填“酸”“碱”“中”)。 （5） “流出液”中阳离子最多的是 。 （6） ）“ 沉钒” 得到偏钒酸铵(NH 4VO3) 沉淀，写出“ 煅烧” 中发生反应的化学方程式： 。 物质 V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 质量分数/% 2.2～2.9 2.8～3.1 22～28 60～65 1～2