氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體{(NH
4)
5[(VO)
6(CO
3)
4(OH)
9]?10H
2O}是制備多種含釩產(chǎn)品和催化劑的基礎(chǔ)原料和前驅(qū)體。已知:①氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體呈紫紅色,難溶于水和乙醇;②VO
2+有較強(qiáng)還原性,易被氧化。實(shí)驗(yàn)室以V
2O
5為原料制備該晶體的流程如圖:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)“浸漬”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2V2O5+N2H4?2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O
2V2O5+N2H4?2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O
。
(2)“轉(zhuǎn)化”時(shí)需要在CO
2氛圍中進(jìn)行的原因是
VO2+有較強(qiáng)還原性,防止其被空氣氧化
VO2+有較強(qiáng)還原性,防止其被空氣氧化
。
(3)“轉(zhuǎn)化”可在如圖裝置中進(jìn)行:
①上述裝置連接的合理順序?yàn)閑→
a→b→f→g→c
a→b→f→g→c
(按氣流方向,用小寫字母表示)。
②寫出裝置D中生成氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體的化學(xué)方程式
6VOCl2+6H2O+17NH4HCO3=(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]?10H2O↓+13CO2↑+12NH4Cl
6VOCl2+6H2O+17NH4HCO3=(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]?10H2O↓+13CO2↑+12NH4Cl
。
(4)“洗滌”時(shí)用飽和NH
4HCO
3溶液洗滌晶體,檢驗(yàn)晶體已洗滌干凈的操作是
取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加稀硝酸使溶液呈酸性,再滴加幾滴AgNO3溶液若不產(chǎn)生白色沉淀,則證明沉淀洗滌干凈
取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加稀硝酸使溶液呈酸性,再滴加幾滴AgNO3溶液若不產(chǎn)生白色沉淀,則證明沉淀洗滌干凈
。
(5)為測(cè)定粗產(chǎn)品中釩元素的含量,稱取1.0g粗產(chǎn)品于錐形瓶中,用20mL蒸餾水與30mL稀硫酸溶解后加入0.01mol/LKMnO
4溶液至稍過(guò)量,充分反應(yīng)后繼續(xù)滴加2%的NaNO
2溶液至稍過(guò)量,再用尿素除去過(guò)量的NaNO
2,滴入幾滴鐵氰化鉀K
3[Fe(CN)
6]溶液,最后用0.2mol/L(NH
4)
2Fe(SO
4)
2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定終點(diǎn)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL。(已知粗產(chǎn)品中雜質(zhì)不含釩,也不參與反應(yīng);滴定反應(yīng)為
+Fe
2++2H
+=VO
2++Fe
3++H
2O)
①滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為
當(dāng)加入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生且半分鐘內(nèi)沉淀不溶解
當(dāng)加入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生且半分鐘內(nèi)沉淀不溶解
。
②粗產(chǎn)品中釩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
20.4
20.4
%。