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  • 1. (2022·安徽模拟) 氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体难溶于水,是制备热敏材料VO2的原料,其化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。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: 

     

    已知:V(IV)的化合物易被氧化。

    回答下列问题:

    1. (1) 步骤I中生成VOCl2的同时生成一种无色、无污染的气体,该反应的化学方程式为。也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOCl2 溶液,从环境角度考虑,该方法的缺点是(已知氧化性:V2O5>Cl2)
    2. (2) 步骤II可用图仪器组装装置。

      ①上述装置的连接顺序为(用各接口字母表示),盛有NH4HCO3溶液的仪器名称为

      ②反应前至反应过程中持续向装置D中通入CO2的作用是,装置A的作用是

      ③检验启普发生器气密性的方法是

    3. (3) 加完VOCl2后继续搅拌数分钟,使反应完全,小心取下盛VOCl2溶液的装置,停止通气,立即塞上橡胶塞,将盛有NH4HCO3溶液的装置置于CO2保护下的干燥器中,静置过夜,得到紫红色晶体,抽滤,并用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次,再用有机溶液洗涤,抽干称重。证明沉淀已经洗涤干净的方法为
    4. (4) 测定氧钒(IV )碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。

      称量5.10 g粗产品于锥形瓶中,用硫酸溶液溶解后得到含VO2+的溶液,加稍过量的0.02 mol·L-1 KMnO4溶液将VO2+氧化为 ,充分反应后加入特定的还原剂X除去过量的KMnO4 , 最后用0.08 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗体积为30.00 mL。(滴定反应: +Fe2+ +2H+=VO2+ +Fe3+ +H2O) 

      粗产品中钒元素的质量分数为(保留两位有效数字)。

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