【題目】工業(yè)上設計將VOSO4中的K2SO4、SiO2雜質除去并回收得到V2O5的流程如下:
回答下列問題:
(1)步驟①所得廢渣的成分是_____________(寫化學式),操作II的名稱是________________。
(2)步驟②、③的變化過程表示為(下式R表示VO2+,HA表示有機萃取劑):R2(SO4)n(水層)+2nHA(有機層)2RAn(有機層)+nH2SO4(水層)
③中X試劑為_____________(寫化學式)。
(3)按要求完成下列方程式
④的離子方程式為_________________________________________。
加氨水調節(jié)pH過程中涉及的離子方程式為: _________________、_______________。
(4)25時,取樣進行試驗分析,得到釩沉淀率和溶液pH之間關系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
釩沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
在實際生產中,⑤中加入氨水,調節(jié)溶液的最佳pH為________;若釩沉淀率為93.1%時不產生Fe(OH)3沉淀,則溶液中c(Fe3+)<_________mol/L(已知:25時,Ksp[Fe(OH)3]=2.610-39)。
(5)該工藝流程中,可以循環(huán)利用的物質有___________和_____________。
【答案】 SiO2 萃取、分液 H2SO4 6VO2++ClO3-+9H2O=6VO3-+Cl-+18H+ NH3·H2O+H+=NH4++H2O NH4++VO3-=NH4VO3↓ 1.7~1.8(或1.7、1.8其中一個) 2.61×0-3mol/L 氨氣(或氨水或NH3或NH3·H2O 有機萃取劑(HA或有機溶劑或萃取后的有機層)
【解析】將VOSO4中的K2SO4、SiO2雜質除去并回收得到V2O5的流程,水溶過濾得到含VO2+、SO42-、K+的溶液,加入有機萃取劑分液得到含VO2+的有機層,再經過反萃取得到水層,加入KClO3氧化VO2+為VO3-,加入氨水調節(jié)溶液PH形成NH4VO3沉淀,灼燒得到V2O5。
(1)廢釩催化劑(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)酸溶后,V2O5、Fe2O3和酸反應,二氧化硅不與酸反應,過濾得到濾渣為二氧化硅,根據流程圖,操作II是加入有機萃取劑進行萃取和分液,故答案為:SiO2;萃取、分液;
(2)③中反萃取時加入的X試劑是抑制平衡正向進行,可以加入硫酸抑制平衡正向進行,故答案為:H2SO4;
(3)④的反應為氯酸鉀氧化VO2+生成VO3-,依據電荷守恒和原子守恒配平得到④的離子方程式為:6VO2++ClO3-+9H2O=6VO3-+Cl-+18H+;加氨水調節(jié)pH,氨水與酸發(fā)生中和反應,反應后生成了NH4VO3沉淀,反應的離子方程式為NH3·H2O+H+=NH4++H2O、NH4++VO3-=NH4VO3↓,故答案為:6VO2++ClO3-+9H2O=6VO3-+Cl-+18H+;NH3·H2O+H+=NH4++H2O、NH4++VO3-=NH4VO3↓;
(4)根據表中數據判斷,⑤中加入氨水,調節(jié)溶液pH最佳值為1.7-1.8,此時鋇沉淀率達到最大,需要氨水量較。蝗翕C沉淀率為93.1%時不產生Fe(OH)3沉淀,此時pH=2,c(H+)=10-2mol/L,c(OH-)=10-12mol/L,則溶液中c(Fe3+)濃度依據溶度積計算,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.6×10-39,計算得到c(Fe3+)=2.6×10-3molL-1,不產生Fe(OH)3沉淀,則溶液中c(Fe3+)<2.6×10-3molL-1,故答案為:1.7-1.8;2.6×10-3molL-1;
(5)分析流程圖,物質參加反應,反應過程中又生成的物質,或重復利用的物質可以循環(huán)利用,流程中有機萃取劑、氨氣可以循環(huán)利用;故答案為:氨氣或氨水,有機萃取劑。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(14分)高錳酸鉀可用于生活消毒,是中學化學常見的氧化劑。工業(yè)上,用軟錳礦制高錳酸鉀的流程如下:
請回答下列問題:
(1)該生產中需要純凈的CO2氣體.寫出實驗室制取CO2的化學方程式 。
(2)KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑.其消毒原理與下列物質相同的是 (填字母).
a.75%酒精 b.雙氧水 c.苯酚 d. 84消毒液(NaClO溶液)
(3)寫出二氧化錳和氫氧化鉀熔融物中通入空氣時發(fā)生的主要化學反應的方程式: 。
(4)上述流程中可以循環(huán)使用的物質有 、 (寫化學式).
(5)測定高錳酸鉀樣品純度采用硫酸錳滴定:向高錳酸鉀溶液中滴加硫酸錳溶液,產生黑色沉淀。當溶液由紫紅色剛好褪色且半分鐘不恢復,表明達到滴定終點。寫出該反應的離子方程式: 。
(6)已知:常溫下,Ksp[Mn(OH)2]=2.4×10-13。工業(yè)上,調節(jié)pH可以沉淀廢水中Mn2+,當pH=10時,溶液中c(Mn2+)= ___________________。
(7)操作Ⅰ的名稱是 ;操作Ⅱ根據KMnO4和K2CO3兩物質在溶解性上的差異,采用 (填操作步驟)、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】常溫下,下列有關敘述正確的是
A. 0.1mol/L 氨水中c(H+)/c(OH-)=1×10-8,則c(H+)=1×10-3mol/L
B. pH=7的NH4Cl與NH3·H2O的混合溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)
C. 在0.1mol/L (NH4)2C2O4溶液中:c(NH4+)=2[c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)]
D. 濃度均為0.1mol/L的硫酸氫銨溶液與氫氧化鈉溶液等體積混合:c(SO42-)=c(Na+) >c(NH4+) >c(H+) >c(OH-)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】采用不同的分類方法,可將金屬氧化物分為不同的類別。例如,從某種意義講P2O5、SO2、SO3、CO2、Cl2O7等歸為一類,下列氧化物中與它們同屬一類的是( )
A. CO B. NO C. N2O5 D. NO2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖,a、b是石墨電極,通電一段時間后,a極附近溶液顯紅色。下列說法正確的是( )
A. Pt極上有64 g Cu析出時,b極產生22.4 L氣體
B. a極的電極反應是2Cl--2e-= Cl2↑
C. 電解過程中CuSO4溶液的pH逐漸增大
D. X極是電源負極,Y極是電源正極
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列實驗操作錯誤的是( )
A. 用藥匙取用少量Na2SO4 固體
B. 加熱盛有2/3體積K2SO4溶液的試管
C. 用膠頭滴管滴加少量NaCl溶液
D. 用10mL量筒量取8mL 1.0mol/LNaOH溶液
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列敘述與圖像相對應的是( )。
A. 圖A是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化學平衡圖象,在t0時刻充入一定量的NH3,平衡逆向移動
B. 圖B中,p2>p1,T1>T2
C. 圖C表示的化學方程式為2A═B+3C
D. 圖D對應反應2X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0,y可以表示Y的百分含量
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】羥甲香豆素是一種治療膽結石的藥物,合成路線如下圖所示:
已知:
(1)A屬于芳香烴,其分子式是________.B中所含的官能團是________.
(2)C→D的反應類型是________.
(3)E屬于脂類.僅以乙醇為有機原料,選用必要的無機試劑合成E,寫出有關化學方程式: ____________________________.
(4)已知:2E F+C2H5OH.F的結構簡式為________.
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