【題目】金屬釩主要用于冶煉特種鋼, 被譽為 “合金的維生素”。工業(yè)上常用富釩爐渣 (主要含FeO·V2O3, 還有少量P2O5等雜質(zhì)) 制取釩的流程如下圖。
回答下列問題:
(1)已知焙燒中先發(fā)生4FeO·V2O3+5O24V2O5+2Fe2O3反應(yīng), 其氧化產(chǎn)物是__,進一步生成可溶性NaVO3的反應(yīng)方程式為______。
(2)25℃時,Ksp(NH4VO3)=4×10-2,電離平衡常數(shù)Kb(NH3·H2O) =1.8×10-5。“沉釩” 后VO3-的濃度為mol/L,則濾液的pH為___。除OH-與VO3-外,濾液中還可能存在的陰離子是__。
(3) “熱解” 過程產(chǎn)生的氣體 y的電子式為__。
(4)硅參與高溫還原反應(yīng)的方程式為_____,爐渣的主要成分是__。
(5)釩比鐵的金屬性強。工業(yè)上通過電解精煉 “粗釩” 可得到99.5%的純釩, 以熔融LiCl-KCl-VCl2為電解質(zhì),“粗釩” 中含少量鐵和硅。則 “粗釩” 應(yīng)連接電源的___極, 陰極的電極反應(yīng)式為__。
【答案】V2O5、Fe2O3 V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑ 4.5 Cl-和H2PO42-、PO43-或HPO42- 5Si+2V2O54V+5SiO2或5Si+2V2O5+5CaO4V+5CaSiO3 CaSiO3 正或+ V2++2e-=V
【解析】
焙燒是將FeO·V2O3轉(zhuǎn)化為可溶性NaVO3,氧化鐵和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4FeO·V2O3+4Na2CO3+5O2 8NaVO3+2Fe2O3+4CO2,氣體x為CO2,水浸,浸出渣為氧化鐵,得到NaVO3溶液,濾液中加入NH4Cl沉釩生成NH4VO3,受熱分解生成V2O5,和氨氣,最后用硅鐵還原,硅參與高溫還原反應(yīng)的方程式為5Si+2V2O54V+5SiO2或5Si+2V2O5+5CaO4V+5CaSiO3 ,爐渣的主要成分是CaSiO3。
(1)焙燒中先發(fā)生4FeO·V2O3+5O24V2O5+2Fe2O3反應(yīng),鐵由+2價升高為+3價,釩由+3從升高為+5價,其氧化產(chǎn)物是 V2O5、Fe2O3,進一步生成可溶性NaVO3的反應(yīng)方程式為V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑ 。故答案為: V2O5、Fe2O3;V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑ ;
(2)25℃時,Ksp(NH4VO3)=4×10-2,電離平衡常數(shù)Kb(NH3·H2O) =1.8×10-5。“沉釩” 后VO3-的濃度為mol·L-1,Ksp(NH4VO3)=4×10-2=c(NH4+)c(VO3-),c(NH4+)==1.8 mol·L-1,
Kh= ,x=c(H+)=10-4.5mol·L-1,則濾液的pH為4.5。除OH-與VO3-外,P2O5溶于水生成磷酸電離出H2PO42-、PO43-或HPO42- ,濾液中還可能存在的陰離子是Cl-和H2PO42-、PO43-或HPO42- 。故答案為:4.5;Cl-和H2PO42-、PO43-或HPO42- ;
(3)“熱解” 過程產(chǎn)生的氣體 y是氨氣,N原子最外層是5個電子,與3個氫原子形成3個共用電子對,電子式為。故答案為:;
(4)硅高溫時將釩還原,同時生成的二氧化硅與氧化鈣形成爐渣,硅參與高溫還原反應(yīng)的方程式為5Si+2V2O54V+5SiO2或5Si+2V2O5+5CaO4V+5CaSiO3 ,爐渣的主要成分是CaSiO3。故答案為:5Si+2V2O54V+5SiO2或5Si+2V2O5+5CaO4V+5CaSiO3 ;CaSiO3;
(5)以熔融LiCl-KCl-VCl2為電解質(zhì),“粗釩” 中含少量鐵和硅, “粗釩” 應(yīng)連接電源的正或+極,發(fā)生氧化反應(yīng),陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),陰極的電極反應(yīng)式為V2++2e-=V。故答案為:正或+;V2++2e-=V。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯化硫(S2Cl2)是一種黃紅色液體,有刺激性、窒息性惡臭,在空氣中強烈發(fā)煙,易與水發(fā)生水解反應(yīng);熔點為-80℃,沸點137.l℃。在熔融的硫中通入氯氣即可生成S2Cl2。如圖是實驗室用S和Cl2制備S2Cl2的裝置(部分夾持裝置已略去)。
請回答:
(1)從上述提供的圖片中選出必要的裝置并排序以制備S2Cl2:b→___;
(2)已知S2Cl2水解時,只有一種元素的化合價發(fā)生了變化,且被氧化和被還原的該元素的物質(zhì)的量之比為1:3,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1
CO2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH2
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3
4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH4
3CO(g)+Fe2O3(s)===3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5
下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是
A. ΔH1>0,ΔH3<0B. ΔH2>0,ΔH4>0C. ΔH1=ΔH2+ΔH3D. ΔH3=ΔH4+ΔH5
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計如圖裝置。下列敘述不正確的是
A.a和b不連接時,鐵片上會有金屬銅析出
B.a和b用導(dǎo)線連接時,銅片上發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2++2e-===Cu
C.無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,溶液均從藍色逐漸變成淺綠色
D.a和b連接時,銅片上發(fā)生氧化反應(yīng)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Cu及化合物在生產(chǎn)、國防中有重要的應(yīng)用。
I.納米級Cu2O既是航母艦艇底部的防腐蝕涂料,也是優(yōu)良的催化劑。
(1)已知:Cu2O(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH=-196kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220.8kJ/mol
則工業(yè)上用碳粉與CuO粉末混合在一定條件下反應(yīng)制取Cu2O(s),同時生成CO氣體的熱化學(xué)方程式為___。
(2)用納米級Cu2O作催化劑可實現(xiàn)甲醇脫氫制取甲醛:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如圖所示。
①該反應(yīng)的ΔH___0(填“>”或“<”);600K時,Y點甲醇的v(正)___v(逆)(填“>”或“<”)。
②在t1K時,向固定體積為1L的密閉容器中充入2molCH3OH(g),溫度保持不變,9分鐘時達到平衡,則0~9min內(nèi)用CH3OH(g)表示的反應(yīng)速率v(CH3OH)___,溫度為t1時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為___。
II.Cu既是常見的催化劑,又是常見的電極材料。
(3)圖1表示的是利用CO2的“直接電子傳遞機理”。在催化劑銅的表面進行轉(zhuǎn)化。當(dāng)直接傳遞的電子物質(zhì)的量為2mol時,則參加反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量為___。
(4)圖2表示以KOH溶液作電解質(zhì)溶液進行電解的示意圖,CO2在Cu電極上可以轉(zhuǎn)化為CH4,該電極反應(yīng)的方程式為___。
III.含銅離子的廢水會造成污染,通常將其轉(zhuǎn)化為硫化銅沉淀而除去。
(5)已知:Ksp(CuS)=1×10-36,要使銅離子的濃度符合排放標(biāo)準(zhǔn)(不超過0.4mg/L),溶液中的硫離子的物質(zhì)的量濃度至少為___mol/L(保留至小數(shù)點后一位)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化,下列說法錯誤的是
A. 該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ·mol﹣1
B. 1mol N2(l)和NA個O2(l)反應(yīng)生成2mol NO(g)時,吸收的能量為180kJ
C. 1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的總能量小于2mol NO(g)具有的總能量
D. 通常情況下,N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO(g)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋰海水電池常用在海上浮標(biāo)等助航設(shè)備中,其示意圖如圖所示。電池反應(yīng)為2Li+2H2O===2LiOH+H2↑。電池工作時,下列說法錯誤的是( )
A. 金屬鋰作負極
B. 電子從鋰電極經(jīng)導(dǎo)線流向鎳電極
C. 可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
D. 海水作為電解質(zhì)溶液
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了證明在實驗室制備得到的Cl2中會混有HCl,甲同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,按要求回答下列問題。
(1)請根據(jù)甲同學(xué)的示意圖,所需實驗裝置從左至右的連接順序:裝置②→__________。
(2)裝置②中主要玻璃儀器的名稱__________、__________、__________。
(3)實驗室制備Cl2的離子方程式為____________。
(4)裝置③中Cu的作用__________(用化學(xué)方程式表示)。
(5)乙同學(xué)認為甲同學(xué)實驗設(shè)計仍然存在缺陷,不能證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為此,乙同學(xué)提出氣體通入裝置①之前,要加裝一個檢驗裝置⑤,以證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。你認為裝置⑤應(yīng)放入__________。
(6)丙同學(xué)看到甲同學(xué)設(shè)計的裝置后提出無需多加裝置,只需將原來燒杯中的AgNO3溶液換成紫色石蕊試液,如果觀察到__________的現(xiàn)象,則證明制Cl2時有HCl揮發(fā)出來。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是
A. 2SO2 + O22SO3 △H=-196.6 kJ·mol-1
B. C(s) + O2(g) = CO2(g) △H=393.5 kJ·mol-1
C. H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) △H=57.3 kJ
D. H2(g) + Cl2(g) = HCl(g) △H=-92.5 kJ·mol-1
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com