(15分)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,并被譽為“合金的維生素”。為回收利用含釩催化劑(含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣),科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝,回收率達(dá)91.7%以上。

部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下表所示:

       該工藝的主要流程如下:

       請回答下列問題。

(1)工業(yè)上由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱劑法,用化學(xué)方程式表示為      

(2)反應(yīng)①的目的是             。

(3)該工藝中反應(yīng)③的沉淀率(又稱沉釩率)是回收釩的關(guān)鍵之一,寫出該步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:                    。

(4)用已知濃度的硫酸酸化的H2C2O4溶液,滴定(VO22SO4溶液,以測定反應(yīng)②后溶液中含釩量:VO2++H2C2O4+H+→VO2++CO2+X。X為       (寫化學(xué)式)。

  (5)經(jīng)過熱重分析測得:NH4VO3在焙燒過程中,固體質(zhì)量的減少值(縱坐標(biāo))隨溫度變化  的曲線如上圖所示。則NH4VO3在分解過程中         (填序號)。

      A.先分解失去H2O,再分解失去NH3

      B.先分解失去NH3,再分解失去H2O

      C.同時分解失去H2O和NH3

      D.同時分解失去H2、N2和H2O

 

(15分) (1)(3分)

(2)將V2O5轉(zhuǎn)化為可溶性的VOSO4(3分)

(3)NH4++VO3-===NH4VO3↓(3分)

(4)H2O(3分)

(5)B(3分)

解析:本題考察了化學(xué)技術(shù)工藝技術(shù)。(1)類似Fe2O3的鋁熱反應(yīng)。(2)明顯將不溶的V2O5轉(zhuǎn)化為可溶性的VOSO4(3)離子反應(yīng)易得NH+VO===NH4VO3↓(4)通過氧化還原反應(yīng)配平推的X為H2O(5)通過圖像分析加熱分階段,通過質(zhì)量關(guān)系比不難推出先分解失去NH3,再分解失去H2O。

 

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:

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,并被譽為“合金的維生素”.為回收利用含釩催化劑(含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣),科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝,回收率達(dá)91.7%以上.
部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下表所示:
物質(zhì) VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO22SO4
溶解性 可溶 難溶 難溶 易溶

請回答下列問題:
(1)請寫出加入Na2SO3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O

(2)催化氧化所使用的催化劑釩觸媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此過程中產(chǎn)生了一連串的中間體(如下左圖).其中a、c二步的化學(xué)方程式可表示為
SO2+V2O5?SO3+V2O4
SO2+V2O5?SO3+V2O4
,
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3

(3)該工藝中沉礬率是回收釩的關(guān)鍵之一,沉釩率的高低除受溶液pH影響外,還需要控制氯化銨系數(shù)(NH4Cl加入質(zhì)量與料液中V2O5的質(zhì)量比)和溫度.
根據(jù)圖試建議控制氯化銨系數(shù)和溫度:
4
4
、
80℃
80℃


(4)經(jīng)過熱重分析測得:NH4VO3在焙燒過程中,固體質(zhì)量的減少值(縱坐標(biāo))隨溫度變化的曲線如右圖所示.則NH4VO3在分解過程中
B
B

A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同時分解失去H2O和NH3
D.同時分解失去H2、N2和H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?焦作一模)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,并被譽為“合金的維生素”.為回收利用含釩催化劑(含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣),科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝,回收率達(dá)91.7%以上.部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下表所示:
物質(zhì) VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO22SO4
溶解性 可溶 難溶 難溶 易溶

請回答下列問題:
(1)23V在元素周期表位于第
周期
VB
VB
族.工業(yè)上由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱劑法,其用化學(xué)方程式表示為
3V2O5+10Al
 高溫 
.
 
6V+5Al2O3
3V2O5+10Al
 高溫 
.
 
6V+5Al2O3

(2)反應(yīng)①的目的是
將V2O5轉(zhuǎn)化為可溶性的VOSO4
將V2O5轉(zhuǎn)化為可溶性的VOSO4

(3)該工藝中反應(yīng)③的沉淀率(又稱沉礬率)是回收釩的關(guān)鍵之一,寫出該步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
NH4++VO3-=NH4VO3
NH4++VO3-=NH4VO3

(4)用酸化的H2C2O4溶液滴定(VO22SO4溶液,以測定反應(yīng)②后溶液中含釩量,寫出配平后完整的離子方程式.
2
2
VO2++
1
1
H2C2O4+
2
2
H+
2
2
VO2++
2
2
 CO2+
2H2O
2H2O

(5)經(jīng)過熱重分析測得:NH4VO3在焙燒過程中,固體質(zhì)量的減少值(縱坐標(biāo))隨溫度變化的曲線如右圖所示.則NH4VO3在分解過程中
B
B

A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同時分解失去H2O和NH3
D.同時分解失去H2、N2和H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

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.
(1)釩主要用來制造釩鋼.釩鋼具有很高的耐磨損性和抗撞擊性,原因是
 
(填序號)
A.釩在常溫下,化學(xué)活潑性較弱
B.釩鋼表面形成了致密且堅固的氧化膜
C.釩鋼結(jié)構(gòu)緊密,具有較高的韌性、彈性和強(qiáng)度
(2)在溫度較低時,溶液中釩酸鹽會轉(zhuǎn)化為焦釩酸鹽:
2VO43-+H2O?V2O74-+2OH-
在溫度較高時,焦釩酸鹽又轉(zhuǎn)化為偏釩酸鹽:
V2O74-+H2O?2VO3-+2OH-
反應(yīng)②平衡常數(shù)的表達(dá)式K=
 
;
(3)已知某溫度下:4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s)△H=-1551kJ?mol-1
4V(s)+3O2(g)=2V2O3(s)△H=-1219kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ?mol-1
寫出H2還原V2O5得到V2O3的熱化學(xué)方程式:
 

(4)用釩酸鈉(Na3VO4)溶液(含PO43-、SiO32-等雜質(zhì)離子)制備高純V2O5流程如下:精英家教網(wǎng)
①加入鎂鹽,加熱攪拌,其中加熱的作用是
 

②在25℃時,Ksp[Mg3(PO42]=1.0×10-26,若凈化后溶液中的Mg2+的平衡濃度為 1.0×10-4 mol?L-1,則溶液中c(P043-)=
 
;
③加入NH4Cl,加熱攪拌,該步驟反應(yīng)的離子方程式為
 
;
④為測定產(chǎn)品純度,稱取產(chǎn)品mg,溶解后定容在100mL容量瓶中,每次取5.00mL溶液于錐形瓶中,加入一定量的稀鹽酸和KI溶液,用a mol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶 液滴定,發(fā)生的反應(yīng)為:
V2O5+6HCl+2KI=2VOCl2+2KCl+I2+3H2O
I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
若三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為bmL,則該產(chǎn)品的純度為
 
(用含m、a、b的代數(shù)式表示).

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

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,并被譽為“合金維生素”.已知釩的原子序數(shù)為23,回答下列問題:
(1)釩被認(rèn)為是一種稀土元素,廣泛分散于各種礦物中,鉀釩鈾礦的化學(xué)式為K2H6U2V2O15(其中釩元素的化合價為+5價).若用氧化物的形式表示,該化合物的化學(xué)式為
 

(2)①測定釩含量的方法是先把釩轉(zhuǎn)化成V2O5,V2O5在酸性溶液里轉(zhuǎn)變成VO2+,再用鹽酸、硫酸亞鐵、草酸等測定釩.請配平下列反應(yīng)的化學(xué)方程式.
 
VO2++
 
H2C2O4
 
VO++
 
CO2+
 
H2O
②上述反應(yīng)其中還原劑是
 
(填化學(xué)式);若反應(yīng)消耗0.9g草酸,參加反應(yīng)的釩元素質(zhì)量是
 
g.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

隨著材料科學(xué)的發(fā)展,金屬釩被譽為“合金的維生素”.為回收利用含釩催化劑(含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣),科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝.
己知:V可形成VO2+、VO2+、VO3-等多種離子;部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如下表所示:
物質(zhì) VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO22SO4
溶解性 可溶 難溶 難溶 易溶
該工藝的主要流程如下:
精英家教網(wǎng)
請回答下列問題
(1)工業(yè)上常用鋁熱反應(yīng)法由V2O5冶煉金屬釩,請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

(2)反應(yīng)①的離子方程式是
 

(3)在反應(yīng)②中,每生成1mol(VO22SO4轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為
 

(4)在離子交換過程中,發(fā)生可逆反應(yīng)VO2++2OH-?VO3-+H2O.
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K 的表達(dá)式為
 

(5)反應(yīng)③充分反應(yīng)后,分離出NH4VO3的實驗所需主要玻璃儀器為
 
,為保證產(chǎn)品純度,還應(yīng)進(jìn)行的操作名稱是
 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案