Question

V2O5是接觸法制硫酸的重要催化劑，工業(yè)上生產(chǎn)V2O5的工藝流程如下：請回答下列問題：

（1）步驟①所得廢渣的成分是 (寫化學(xué)式)，它與NaOH溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 。

（2）步驟②、③的變化過程可簡化為(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)，

①實驗室中步驟②、③使用的主要儀器是 。

②中萃取時必須加入適量堿，其原因是 。

（3）步驟③中X試劑為 ，步驟④的目的是 ，步驟⑤的離子方程式為 。

（4）該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)有 和 。

 

Answer 1

（1）SiO2 SiO2+2OH?=SiO32?+H2O

（2）①分液漏斗

②加入堿中和硫酸，促進平衡正向移動，提高釩的萃取率[或類似表述，如提高RAn（有機層）的濃度、百分含量等]

（3）H2SO4 將VO2+氧化為VO3- NH3?H2O+ VO3-=NH4VO3↓+OH?

（4）氨氣（或氨水） 有機萃取劑

【解析】

試題分析：（1）SiO2不溶于水，所以步驟①所得濾渣的成分是SiO2；SiO2為酸性氧化物，與NaOH反應(yīng)生成Na2SiO3，離子方程式為：SiO2+2OH?=SiO32?+H2O

（2）① 步驟②為萃取，步驟③為反萃取，用到的主要儀器為分液漏斗

②步驟②中存在平衡：R2(SO4)n(水層)+2nHA(有機層)2RAn(有機層)+nH2SO4(水層)，加入適量堿中和硫酸，促進平衡正向移動，提高釩的萃取率。

（3）步驟③為反萃取，得到的水溶液含VO2+、SO42?，所以X試劑為H2SO4；根據(jù)化學(xué)流程圖，步驟④加入強氧化劑KClO3，將VO2+氧化為VO3-；步驟⑤加入NH3?H2O生成NH4VO3沉淀，所以離子方程式為：NH3?H2O+ VO3-=NH4VO3↓+OH?

（4）步驟⑤需加入氨水，步驟⑥生成氨氣，所以氨氣（或氨水）可循環(huán)利用，步驟②為萃取，步驟③為反萃取，所以有機萃取劑也可以循環(huán)利用。

考點：本題考查化學(xué)工藝流程的分析、基本儀器、平衡移動、離子方程式書寫。