（12分）随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科

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（12分）随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

物质	VOSO₄	V₂O₅	NH₄VO₃	(VO₂)₂SO₄
溶解性	可溶	难溶	难溶	易溶

该工艺的主要流程如下。

请回答下列问题：
（1）请写出加入Na₂SO₃溶液发生反应的离子方程式。
（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V₂O₅)能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如下左图）。其中a、c二步的化学方程式可表示为
，。

（3）该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH₄Cl加入质量与料液中V₂O₅的质量比）和温度。根据上右图试建议控制氯化铵系数和温度：、。
（4）经过热重分析测得：NH₄VO₃在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如右图所示。则NH₄VO₃在分解过程中。

A．先分解失去H₂O，再分解失去NH₃
B．先分解失去NH₃，再分解失去H₂O
C．同时分解失去H₂O和NH₃
D．同时分解失去H₂、N₂和H₂O

答案

（1）V₂O₅+ SO₃^2—+4H⁺=2VO²⁺+SO₄^2—+2H₂O
（2）SO₂+V₂O₅

SO₃+ V₂O₄ 4VOSO₄+O₂

2V₂O₅+4SO₃
（3）4和80℃ （4） B

解析

略

举一反三

（12分）镍配合物在传感器、磁记录材料、储氢材料、电极催化剂和化学键研究等方面有着广泛的应用。以纯镍片为原料制备一种镍配合物[Ni(NH₃)_xCl_y]Cl_z·nH₂O的主要流程如下：

（1）工业上镍氢电池总反应式为：LaNi₅H₆ + NiOOH

LaNi₅ + Ni(OH)₂，其中KOH作电解质溶液，负极电极反应式为：
（2）常温下，镍投入60%的浓硝酸无明显现象，流程中需控制反应温度50-60^oC，控温原因可能是                  ，写出离子反应方程式：                 。
（3）氨化过程中应控制溶液pH范围8～9，其原因是                        。
上述流程中，有关说法正确的是（      ）
A．氨化操作为在过量氨水和氯化铵缓冲溶液中，缓慢滴入酸化的NiCl₂溶液，并不断搅拌
B．此缓冲溶液中微粒浓度大小顺序为：c(Cl^—)> c(NH₃·H₂O) >c(NH₄⁺) > c(OH^—)> c(H⁺)
C．冷却结晶后的母液加适量氨水调节pH后可以循环利用
D．可以用热的浓硫酸和浓硝酸混合溶液代替浓硝酸溶解镍片
（4）为测定化合物[Ni(NH₃)_xCl_y]Cl_z·nH₂O的组成，进行如下实验：
实验一：称取样品0.6460 g，加入过量的浓NaOH溶液，煮沸，冷却，蒸出的氨用40.00 mL 0.5000 mol·L^-1的盐酸完全吸收，并用蒸馏水定容至100 mL，得溶液B。取B溶液20.00 mL，加入指示剂少量，用0.1000 mol·L^-1NaOH滴定，消耗NaOH溶液20.00 mL。
实验二：另取该样品0.6460g，溶于水，以0.1000 mol·L^-1AgNO₃溶液滴定至恰好反应完全，消耗AgNO₃溶液20.00 mL。相应反应化学方程式为： [Ni(NH₃)_xCl_y]Cl_z+zAgNO₃=
[Ni (NH₃)_xCl_y] (NO₃)_z+zAgCl↓ 测得该镍配合物的化学式为               。

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以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因发现“准晶体”而独享2011年诺贝尔化学奖。1982年谢赫特曼首次观察到一种“准晶体”现象，“准晶体”原子结构打破了传统晶体内原子结构必须具有重复性这一黄金法则，在当时引起极大争议，并被迫离开当时的研究小组。但随后，科学家们在实验室中制造出了越来越多的各种准晶体，并于2009年首次发现了纯天然准晶体。下列认识错误的是

A．科学家开创性的发现是决定科学发展的唯一途径

B．实验是科学发现的重要手段，科学发现往往需要建立在实验事实的基础之上

C．人类对物质结构的探索是无止境的，对物质世界的认识也是不断深入的

D．最伟大的科学家也会陷于传统藩篱的桎梏中，保持开放的头脑、敢于质疑现有认知是科学家最重要的品质

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（5分）工业上常用法冶炼铝。铝粉和氧化铁粉末的混合物在高温下的反应被称为反应，设计一个简单实验方案证明上述反应所得的块状融熔物中含有金属铝，该实验所用的试剂是，反应的离子方程式为：。

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（14分）
某实验小组用工业上废弃固体（主要成分Cu₂S和Fe₂O₃）混合物制取粗铜和Fe₂(SO₄)₃晶体，设计的操作流程如下：

（1）除酒精灯和铁架台或三脚架外，①中所需的容器和夹持仪器分别为        、
        ，①和⑥中都用到的仪器为        ；
（2）试剂x的化学式为           ；x与溶液B反应的离子方程式为        ；
（3）某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂，再滴加KSCN溶液，发现溶液变红色，放置一段时间后，溶液褪色，该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN^－被过量的氧化剂氧化所致。
现给出以下试剂：1.0 mol·L^－1硫酸、1.0 mol·L^－1 NaOH溶液、0.1 mol·L^－1 Fe₂(SO₄)₃溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水。请你设计合理实验验证乙同学的猜测是否合理。简要说明实验步骤和现象            ；
（4）某同学用实验制得的Fe₂(SO₄)₃晶体配制0.1 mol·L^－1的Fe₂(SO₄)₃溶液，在称量出Fe₂(SO₄)₃晶体后，溶解该晶体的具体操作为                 。

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（8分）【化学—化学与技术】
碘酸钾是一种白色结晶，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘；在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至560 ℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：6I₂+11KClO₃+3H₂O＝6KH(IO₃)₂+ 5KCl + 3Cl₂

试回答下列问题：
（1）步骤①反应器发生的反应中，转移电子总数为___________；
（2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是______________________；
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为________；
（4）步骤⑧用氢氧化钾调节溶液的pH，反应的化学方程式为：________；

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