隨著材料科學(xué)的發(fā)展,金屬釩及其化合物得到了越來越廣泛的應(yīng)用,并被譽(yù)為“合金維生素”。工業(yè)上回收廢釩催化劑(含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2)中釩的主要流程如下:

已知:(1)V2O5和NH4VO3均為難溶物,VOSO4和(VO2)2SO4均為易溶物。
(2) 2VO2++H2C2O4+2H+ = 2VO2+ + 2CO2↑+ 2H2O
回答下列問題:
(1)步驟①前,粉碎的目的是_________________________。
(2)步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________。
(3)步驟③的變化過程可簡化為(HA表示有機(jī)萃取劑):
VOSO4 (水層)+ 2HA(有機(jī)層)VOA2(有機(jī)層)+ H2SO4(水層),則步驟④中可選擇硫酸作反萃取的原因是_____________。
(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以測定操作⑤后溶液中含釩量的步驟為:取10.0mL0.1mol/LH2C2O4溶液于錐形瓶中,加入指標(biāo)劑,將待測液盛放在滴定管中,滴定到終點(diǎn)時(shí),消耗待測液的體積為10.0mL,由此可知(VO2)2SO4溶液釩元素的含量為_________g/L。
(5)V2O5可用金屬(如Ca、Al)熱還原法獲得釩,則金屬鋁熱還原制得釩的化學(xué)方程式為_______________。

(1)增大固液接觸面積,加快浸出速率,提高浸出率(2分)
(2)V2O5+ SO32+4H+=2VO2+ + SO42+2H2O(2分)
(3)加入硫酸,可使平衡向左進(jìn)行,使VOSO4進(jìn)入水層;(2分)
(4)10.2g/L (2分)
(5)3V2O5+10Al6V+5Al2O3(2分)

解析試題分析:(1)粉碎固體反應(yīng)物,可以增大固液接觸面積,加快浸出速率,提高浸出率。
(2)亞硫酸根具有還原性,酸性條件下,能被五氧化二釩氧化生成硫酸根離子,離子反應(yīng)方程式為:V2O5+ SO32+4H+=2VO2+ + SO42+2H2O
(3)加入H2SO4,H2SO4濃度增大,步驟③化學(xué)平衡向向左移動(dòng),使VOSO4進(jìn)入水層。
(4)根據(jù)題目所給信息:2VO2+  ~ H2C2O4,可知(VO2)2SO4溶液釩元素的含量為:0.1mol/L×0.01L×2×51g/mol÷0.01L= 10.2g/L。
(5)鋁與五氧化二釩反應(yīng)生成釩與氧化鋁,化學(xué)方程式為:3V2O5+10Al6V+5Al2O3
考點(diǎn):本題考查化學(xué)工藝流程的分析、方程式的書寫、化學(xué)計(jì)算。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)鋼鐵工業(yè)對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起了重要作用。
①不銹鋼含有的Cr元素是在煉鋼過程的氧吹        (填“前”或“后”)加入。
②煉鋼時(shí),加入硅、錳和鋁的目的是       。
③煉鐵和煉鋼生產(chǎn)中,尾氣均含有的主要污染物是      。從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)角度考慮,上述尾氣經(jīng)處理可用作          
(2)純堿是一種重要的化工原料。目前制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝。
①“氨堿法”產(chǎn)生大量CaCl2廢棄物,寫出該工藝中產(chǎn)生CaCl2的化學(xué)方程式:        ;
②寫出“聯(lián)合制堿法”有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:         
③CO2是制堿工業(yè)的重要原料,“聯(lián)合制堿法”與“氨堿法”中CO2的來源有何不同?      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

由菱鎂礦(主要成分為MgCO3)制阻燃型氫氧化鎂的工藝流程如下:

(1)從下面兩圖可以得出的結(jié)論為   、   
 
圖1 25℃時(shí)MgO水化隨時(shí)間變化X射線衍射譜圖    

圖2 90℃時(shí)MgO水化隨時(shí)間變化X射線衍射譜圖
(2)水化反應(yīng)MgO+H2O = Mg(OH)2能自發(fā)進(jìn)行的原因是    。
(3)結(jié)合元素周期律和表1可知,金屬氫氧化物受熱分解的規(guī)律有   。(寫一條即可)
表1  部分主族元素的金屬氫氧化物熱分解溫度/℃

LiOH
NaOH
KOH
Al(OH)3
Mg(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
924
不分解
不分解
140
258
390
700
 
(4)已知熱化學(xué)方程式:Mg(OH)2 (s) =" MgO" (s)+H2O (g)    ΔH =" 81.5" kJ·mol-1
①M(fèi)g(OH)2起阻燃作用的主要原因是   。
②與常用鹵系(如四溴乙烷)和有機(jī)磷系(磷酸三苯酯)阻燃劑相比,Mg(OH)2阻燃劑的優(yōu)點(diǎn)是   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(12分)【化學(xué)——化學(xué)與技術(shù)】
資源開發(fā)、材料制備及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等都離不開化學(xué)。請回答下列問題:
(1)工業(yè)制肥皂時(shí),在皂化反應(yīng)結(jié)束后需要在混合物中加入飽和食鹽水。加入飽和食鹽水的目的是                           。
(2)Al2O3的熔點(diǎn)高達(dá)2050oC,工業(yè)上為了降低能量消耗,在金屬鋁的冶煉中通常采取的措施是                  
(3)工業(yè)上合成氨所需的氮?dú)鈦碓从?u>   ,氫氣來源于   ,寫出工業(yè)上在催化劑作用下制取氫氣的其中一個(gè)化學(xué)方程式                。
(4)工業(yè)制硫酸時(shí),SO3的生成是在        (填設(shè)備名稱)中進(jìn)行的,工業(yè)上常采用濃硫酸吸收SO3,而不直接用水吸收的原因是        。在吸收塔中,為提高SO3的吸收率所采取的措施為               。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(14分)鋯產(chǎn)業(yè)是極有發(fā)展?jié)摿扒熬暗男屡d產(chǎn)業(yè),鋯(Zr)元素是核反應(yīng)堆燃料棒的包裹材料,二氧化鋯(ZrO2)可以制造耐高溫納米陶瓷。我國有豐富的鋯英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),生產(chǎn)鋯流程之一如下:

試回答下列問題:
(1)寫出上述流程中高溫氣化的反應(yīng)方程式(碳轉(zhuǎn)化成CO):_______________________________________________。
(2)寫出ZrOCl2·8H2O在900 ℃生成ZrO2的反應(yīng)方程式: ______________ ______________________________________________。
(3)關(guān)于二氧化鋯納米陶瓷和鋯合金的說法不正確的是________(單選)。

A.二氧化鋯納米陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料
B.1 nm=10-10m
C.鋯合金的硬度比純鋯要高
D.日本福島核電站的爆炸可能是由鋯合金在高溫下與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣
爆炸引起的
(4)一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的二氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。在熔融電解質(zhì)中,O2-向________(填“正”或“負(fù)”)極移動(dòng)。電池正極電極反應(yīng)為__________________,負(fù)極電極反應(yīng)為________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)純堿是一種重要的化工原料。目前制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”(侯氏制堿法)兩種工藝。
①“氨堿法”產(chǎn)生大量CaCl2廢棄物,寫出該工藝中產(chǎn)生CaCl2的化學(xué)方程式:_________________________________________________;
②寫出“聯(lián)合制堿法”有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________  _;                               。
③CO2是制堿工業(yè)的重要原料,“聯(lián)合制堿法”與“氨堿法”中CO2的來源有何不同?________________________________________;
(2)鋼鐵工業(yè)對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起了重要作用。
①煉鋼時(shí),加入硅、錳和鋁的目的是_______________________________。
②不銹鋼含有的Cr元素是在煉鋼過程的氧吹__   __(填“前”或“后”)加入。
③煉鐵和煉鋼生產(chǎn)中,尾氣均含有的主要污染物是________。從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)角度考慮,上述尾氣經(jīng)處理可用作_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上利用硫酸渣(含F(xiàn)e2+、Fe3+的硫酸鹽及少量CaO和MgO)制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3 )和回收(NH4)2SO4,具體生產(chǎn)流程如下:

回答下列問題:
(1)在廢渣溶解操作時(shí),為了加速廢渣溶解的措施是:___________________、__________________(任寫兩點(diǎn))
(2)物質(zhì)A是一種氧化劑
①工業(yè)上最好選用         (填序號(hào))

A.空氣 B.Cl2 C.MnO2 D.H2O2,
②簡述工業(yè)上這樣選擇A的理由是           、________________(任意答2條)。
③寫出A參與反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________
(3根據(jù)下圖有關(guān)數(shù)據(jù),你認(rèn)為工業(yè)上氧化操作時(shí)應(yīng)控制的條件是__________________。

(4)往銨黃鐵礬溶液(含F(xiàn)e3+)中加入溶液B至pH為5時(shí)產(chǎn)生沉淀,請寫出產(chǎn)生沉淀的離子方程式:_______________________________________________________。
(5)寫出銨黃鐵礬晶體溶于適量蒸餾水中,往其中加入過量Ba(OH)2溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:_____________________________________________________
(6)回收所得的(NH4)2SO4晶體可能含有的雜質(zhì)是:___________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

[化學(xué)-選修化學(xué)與技術(shù)](15分)
七水硫酸鎂(MgSO4·7H2O)在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用,利用化工廠生產(chǎn)硼砂的廢渣-硼鎂泥可制取七水硫酸鎂。硼鎂泥的主要成分是MgCO3,還含有其他雜質(zhì)(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1 部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH

沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Mg(OH)2
pH值
5.2
3.2
9.7
10.4
11.2
 
表2 兩種鹽的溶解度(單位為g/100g水)
溫度/℃
10
30
40
50
60
CaSO4
0.19
0.21
0.21
0.20
0.19
MgSO4·7H2O
30.9
35.5
40.8
45.6
/
 
硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下:

根據(jù)以上流程圖并參考表格pH數(shù)據(jù)和溶解度數(shù)據(jù),試回答下列問題:
(1)過濾I的濾液中加入硼鎂泥,調(diào)節(jié)溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加熱煮沸,將溶液中的     Mn2+氧化成MnO2,反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為                    。加熱煮沸的主要目的   是             。
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外還含有           (填化學(xué)式)等物質(zhì)。
(3)檢驗(yàn)過濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是                           
(4)沉淀C的化學(xué)式是       。過濾III需趁熱過濾的理由是                   

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

城市的環(huán)境污染是當(dāng)前突出的環(huán)境問題。如圖A所示,X河流經(jīng)某工業(yè)城市Y,其中a處在上游,附近有豐富的黃鐵礦資源;d處在下游,附近有多個(gè)企業(yè)以硫酸為原料。根據(jù)某月Y市環(huán)保局監(jiān)測站對X河水質(zhì)檢測的結(jié)果,繪制成簡圖如圖B所示。下列說法不正確的是(  )

A.造成X河污染的主要污染源最可能分布在bc段
B.工業(yè)生活污水、固體廢棄物等可能是造成X河污染的污染源
C.d處污染程度減小,可能是某些污染物的離子間發(fā)生反應(yīng)生成沉淀所致
D.該城市建設(shè)硫酸廠時(shí),綜合考慮諸多因素選址在b處最合理

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