【題目】以硅藻土為載體的五氧化二釩（V2O5）是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為：

物質

V2O5

V2O4

K2SO4

SiO2

Fe2O3

Al2O3

質量分數(shù)/%

2.2~2.9

2.8~3.1

22~28

60~65

1~2

<1

以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：

回答下列問題：

（1）“酸浸”時V2O5轉化為VO2+，反應的離子方程式為________________________，同時V2O4轉成VO2+。“廢渣1”的主要成分是__________________。

（2）“氧化”中欲使3 mol的VO2+變?yōu)?/span>VO2+，則需要氧化劑KClO3至少為_____________mol。

（3）“中和”作用之一是使釩以V4O124形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有______________。

（4）“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為：4ROH+ V4O124 R4V4O12+4OH（ROH為強堿性陰離子交換樹脂）。為了提高洗脫效率，淋洗液應該呈_____性（填“酸”、“堿”或“中”）。

（5）“沉釩”得到偏釩酸銨（NH4VO3）沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應的化學方程式____________。

【答案】（1）V2O5＋2H＋=2VO2＋＋H2O；SiO2；

（2）0.5；（3）Fe(OH)3、Al(OH)3；

（4）堿；（5）2NH4VO3V2O5＋H2O＋2NH3↑。

【解析】

試題分析：（1）V2O5→VO2＋，化合價沒有發(fā)生變化，則離子反應方程式為：V2O5＋2H＋=2VO2＋＋H2O；根據(jù)廢釩催化劑的成分，只有SiO2屬于酸性氧化物，不溶于稀硫酸，因此濾渣為SiO2；

（2）根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，3×（5-4）=n(KClO3)×[5－(－1)]，解得n(KClO3)=0.5mol，；

（3）中和的目的是除去Fe3＋和Al3＋，因此濾渣為Fe(OH)3和Al(OH)3；

（4）洗脫中溶液應是V4O124－，平衡向逆反應方向進行，因此淋洗液呈現(xiàn)堿性；

（5）根據(jù)流程圖，銨鹽不穩(wěn)定，受熱易分解成氨氣，偏釩酸銨的煅燒發(fā)生化學反應方程式為：2NH4VO3V2O5＋H2O＋2NH3↑。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】（Ⅰ）俄美科學家聯(lián)合小組宣布合成出114號元素（Fl）的一種同位素，該原子的質量數(shù)是289，試回答下列問題：

（1）該元素在周期表中位于第___________周期，___________族，屬于金屬元素還是非金屬元素? ___________。

（2）該原子核內中子數(shù)為___________；

（3）如果該元素存在最高價氧化物對應的水化物，請寫出其化學式___________；

（Ⅱ）下表為元素周期表的部分，列出了10種元素在元素周期表中的位置，試回答下列問題：

（1）②③④三種元素最高價氧化物的水化物堿性由強到弱的順序是___________（填化學式）。

（2）10種元素中，原子半徑最小的是___________（填序號）。

（3）元素⑦的氫化物與⑧的單質反應的離子方程式為___________；

（4）元素②和⑤的最高價氧化物的水化物相互反應的化學方程式為___________；

（5）元素⑩的原子序數(shù)為___________，其單質與⑦的氫化物高溫下反應的化學方程式為___________；

（6）單質⑨易溶于⑥與⑧形成的化合物中，所得溶液顏色為___________色。

（Ⅲ）判斷以下敘述正確的是___________

部分短周期元素的原子半徑及主要化合價

元素代號

L

M

Q

R

T

原子半徑/nm

0.160

0.143

0.112

0.104

0.066

主要化合價

+2

+3

+2

+6、-2

-2

A．L2+、R2-的核外電子數(shù)相等

B．單質與稀鹽酸反應的速率L＜Q

C．M與T形成的化合物一定具有兩性

D．氫化物的沸點為HnT＞HnR

E.T與R形成的TR2、TR3均為共價化合物

F. Q與M的單質均能與鹽酸、NaOH溶液反應放出氫氣

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】I．用O2將HCl轉化為Cl2，可提高效益，減少污染。傳統(tǒng)上該轉化通過如圖所示的催化劑循環(huán)實現(xiàn)，

其中，反應①為：2HCl（g） + CuO（s）H2O（g）+CuCl2（s） △H1

反應②生成1molCl2（g）的反應熱為△H2，則總反應的熱化學方程式為（反應熱用△H1和△H2表示）。

II．氧化鋅吸收法常用作脫去冶金工業(yè)排放煙氣中SO2，其主要步驟如下：配制ZnO懸濁液(含少量MgO、CaO)，在吸收塔中封閉循環(huán)脫硫，發(fā)生的主要反應為ZnO(s) + SO2(g)=ZnSO3(s)，試回答下列問題：

（1）生成的ZnSO3可熱分解處理，其目的是：①生成的高濃度SO2可以用來制備硫酸；②_______________________；

（2）已知：純ZnO的懸浮液pH約為6.8。用氧化鋅吸收法脫去煙氣中SO2的過程中，測得pH、吸收效率η隨時間t的變化如圖1所示。已知被吸收的SO2為c(SO2)吸，溶液中SO32-、HSO3-、H2SO3所占物質的量之比與pH的關系如圖2所示。

①充分吸收煙氣后的混合體系硫元素的主要存在形式是__________________；

②結合圖1與圖2分析，cd段發(fā)生的主要反應是__________________；

③分析圖1，ab段的pH迅速下降至6.8左右的原因是______________________；

④為提高SO2的吸收效率η，可采取的措施為___________。

A．增大懸濁液中ZnO的量

B．適當提高單位時間內煙氣的循環(huán)次數(shù)

C．調節(jié)溶液的pH至6.0以下

（3）如用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如下圖所示。(電極材料為石墨)

b極的電極反應式為____________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】H2C2O4為二元弱酸。20℃時，配制一組c（H2C2O4）+ c（HC2O4–）+ c（C2O42–）=0.100 mol·L–1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物質的量濃度隨pH的變化曲線如圖所示。下列指定溶液中微粒的物質的量濃度關系一定正確的是（ ）

A．pH=2.5的溶液中：c(H2C2O4)+c(C2O42–)＞c(HC2O4–)

B．c(Na+)=0.100 mol·L–1的溶液中：c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH–)+c(C2O42–)

C．c(HC2O4–)=c(C2O42–)的溶液中：c(Na+)＞0.100 mol·L–1+c(HC2O4–)

D．pH=7的溶液中：c(Na+)＞2c(C2O42–)

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列各組元素的性質遞變情況錯誤的是( )

A. Li、C、O原子最外層電子數(shù)依次增加

B. P、S、Cl元素最高正化合價依次升高

C. N、O、F原子半徑依次增大

D. Li、Na、K的金屬性依次增強

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】碘單質在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，這是因為（ ）

A.CCl4與I2分子量相差較小，而H2O與I2分子量相差較大

B.CCl4與I2都是直線型分子，而H2O不是直線型分子

C.CCl4和I2都不含氫元素，而H2O中含有氫元素

D.CCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】為實現(xiàn) “節(jié)能減排” 和“低碳經(jīng)濟”的一項課題是如何將CO2轉化為可利用資源。目前，工業(yè)上常用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇�，F(xiàn)進行如下實驗：在體積為l L的密閉恒容容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定條件下發(fā)生反應：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ/mol。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

①該反應的平衡常數(shù)表達式K＝ ；

②從反應開始到平衡時，CH3OH的平均反應速率v(CH3OH)＝ （注明單位）；H2的轉化率＝ ；

③下列說法中，能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是

A．每消耗1mol CO2的同時生成1mol CH3OH

B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物質的量的比為1∶3∶1∶1

C．容器中氣體的壓強不再改變

D．容器中氣體的密度不再改變

④下列措施中，能使上述平衡狀態(tài)向正反應方向移動的是

A．升高溫度

B．將CH3OH(g)從體系中分離

C．使用高效催化劑

D．恒溫恒容再充入1 mol CO2和3mol H2

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】氯化亞銅（CuCl）是白色粉末，不溶于水、乙醇及稀硫酸，在空氣中迅速被氧化成綠色，常用作有機合成工業(yè)中的催化劑。實驗室擬以下列方法制取CuCl：在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加熱，生成CuCl。試回答以下問題：

（1）CuCl制備過程中需配制物質的量濃度為2.0 mol/L的CuSO4溶液。

①配制950 mL 2.0 mol/L的CuSO4溶液應稱取膽礬的質量為____ ___g。

②某學生實際配制CuSO4溶液的濃度為1.8 mol/L，原因可能是__ ___。

A．托盤天平的砝碼生銹 B．容量瓶中原來存有少量蒸餾水

C．溶解后的燒杯未經(jīng)多次洗滌 D．膠頭滴管加水定容時仰視刻度

（2）寫出用上述方法制備CuCl的離子方程式_____ ____。

（3）在上述制取過程中，經(jīng)過濾得到CuCl沉淀，用無水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機內于70℃干燥2小時，冷卻，密封包裝即得產(chǎn)品。其中“于70℃真空干燥”的目的是 ； _。（回答兩點）

（4）據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，最常用的避孕環(huán)含金屬銅，避孕過程中生成了CuCl。其原因是銅與人體分泌物中的鹽酸以及子宮內的空氣反應：Cu+HCl+O2=CuCl+HO2，HO2（超氧酸） 不僅是一種弱酸而且也是一種自由基，具有極高的活性。下列說法或表示正確的是____ __ ___。

A. 氧化產(chǎn)物是HO2

B. HO2在堿中能穩(wěn)定存在

C. HO2的電離方程式是HO2H+ + O2-

D. 1mol Cu 參加反應有2mol電子發(fā)生轉移

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】錳的化合物種類較多，也大多具有廣泛的用途。

I. MnO2是H2O2分解的良好的催化劑，它也具有較強的氧化性。某化學興趣小組通過實驗探究MnO2的性質。

（1）該小組設計了如下4個方案以驗證MnO2的氧化性，可行的是____________。

A.把MnO2固體加入到稀鹽酸中，觀察是否有黃綠色氣體生成

B．把MnO2固體加入到H2O2溶液中，觀察是否有氣泡產(chǎn)生

C．Na2SO3溶液中，加入MnO2固體，再滴加BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀生成

D．FeSO4溶液中滴加幾滴KSCN溶液，再加入MnO2固體，觀察溶液是否變紅

（2）為研究溶液中MnO2的氧化能力與溶液酸堿性的關系，該小組同學設計了如下的對比實驗：在室溫下，取A、B、C三支試管，用同濃度同體積的KI溶液和質量、顆粒大小相同的MnO2固體反應，然后分別加入1mL 0．2mol／L NaOH溶液、1mL水、1mL 0．1mol／L硫酸�，F(xiàn)象記錄如下：

①從以上實驗中，我們可以得出的結論是_________________________________。

②寫出C試管中發(fā)生反應的離子方程式：_________________________________。

Ⅱ，鐵酸錳( MnFe2O4)可用于熱化學循環(huán)分解水制氫，可有效緩解能源危機。MnFe2O4的制備工藝流程如下圖：

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH為上表所示。

①步驟一中投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物質的量之比理論上應為_____________________。

②步驟二中需控制pH的范圍是 ___________ 。

③步驟三中是否洗滌干凈的判斷方法是 _______________ 。

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