【題目】工業(yè)上設(shè)計將VOSO4中的K2SO4、SiO2雜質(zhì)除去并回收得到V2O5的流程如下:
請回答下列問題:
(1)步驟①所得廢渣的成分是(寫化學(xué)式),操作I的名稱 .
(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(jī)萃取劑):R2(SO4)n (水層)+2nHA(有機(jī)層)2RAn(有機(jī)層)+nH2SO4 (水層)
②中萃取時必須加入適量堿,其原因是 .
③中X試劑為 .
(3)④的離子方程式為 .
(4)25℃時,取樣進(jìn)行試驗分析,得到釩沉淀率和溶液pH之間關(guān)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 |
結(jié)合上表,在實際生產(chǎn)中,⑤中加入氨水,調(diào)節(jié)溶液的最佳pH為 . 若釩沉淀率為93.1%時不產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,則溶液中c(Fe3+)< . (已知:25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10﹣39)
(5)該工藝流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)有和 .
【答案】
(1)SiO2;過濾
(2)加入堿中和產(chǎn)生的酸,平衡右移提高了釩的萃取率;硫酸
(3)ClO3﹣+6VO2++9H2O=Cl﹣+6VO3﹣+18H+
(4)1.7﹣1.8;2.6×10﹣3mol?L﹣1
(5)有機(jī)萃取劑;氨氣
【解析】解:VOSO4中含有K2SO4、SiO2雜質(zhì),二氧化硅不溶于水,用水溶過濾得到含有VO2﹣、SO42﹣、K+濾液,濾渣為二氧化硅,在濾液中加入有機(jī)萃取劑萃取濾液中VO2﹣ , 通過分液得到含有VO2﹣的有機(jī)層,加入試劑X進(jìn)行反萃取,結(jié)合(2)中步驟②、③的變化為可逆過程,可知X為硫酸,加入硫酸分液得到有機(jī)層和水層,由加入氨水調(diào)節(jié)pH得到的沉淀,可知加入氧化劑KClO3氧化VO2﹣為VO3﹣ , 結(jié)合(4)中得到釩沉淀率和溶液pH之間關(guān)系,可知pH應(yīng)調(diào)節(jié)在1.7~1.8,最后NH4VO3分解得到氨氣和V2O5 , 由工藝流程可知,氨氣與有機(jī)溶劑可以循環(huán)利用.(1)含有K2SO4、SiO2雜質(zhì)的VOSO4水溶后,二氧化硅不溶于水,操作I是分離互不相溶的固體與液態(tài),應(yīng)采取過濾操作,得到濾渣為二氧化硅,所以答案是:SiO2;過濾;(2)②中萃取時必須加入適量堿,由Rn+(水層)+nHA(有機(jī)層)RAn(有機(jī)層)+nH+(水層),可知加入的堿會和平衡中的氫離子反應(yīng),促進(jìn)平衡正向進(jìn)行,提高了釩的萃取率;③中反萃取時加入的X試劑是抑制平衡正向進(jìn)行,可以加入硫酸抑制平衡正向進(jìn)行,所以答案是:加入堿中和產(chǎn)生的酸,平衡右移提高了釩的萃取率;硫酸;(3)KClO3氧化VO2﹣為VO3﹣ , ClO3﹣被還原為Cl﹣ , 配平后離子方程式為:ClO3﹣+6VO2++9H2O=Cl﹣+6VO3﹣+18H+ , 所以答案是:ClO3﹣+6VO2++9H2O=Cl﹣+6VO3﹣+18H+;(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,⑤中加入氨水,調(diào)節(jié)溶液pH最佳值為1.7﹣1.8,此時鋇沉淀率達(dá)到最大;若釩沉淀率為93.1%時不產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,此時pH=2,c(H+)=10﹣2mol/L,則c(OH﹣)=10﹣12mol/L,而Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH﹣)=2.6×10﹣39 , 可得c(Fe3+)=2.6×10﹣3molL﹣1不產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,則溶液中c(Fe3+)<2.6×10﹣3molL﹣1 , 所以答案是:1.7﹣1.8;2.6×10﹣3molL﹣1;(5)由工業(yè)流程圖可知,流程中有機(jī)萃取劑、氨氣可以循環(huán)利用,所以答案是:有機(jī)萃取劑;氨氣.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組熱化學(xué)方程式中,化學(xué)反應(yīng)的△H前者大于后者的是( )
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1;C(s)+ O2(g)=CO(g)△H2
②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3;S(g)+O2(g)=SO2(g)△H4
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H5;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H7;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H8 .
A.②③④
B.④
C.①
D.①②③
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知CO2催化加氫合成乙醇的反應(yīng)原理為:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) △H =-173.6 kJ/mol
(1)圖l、圖2分別是CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強(qiáng)及溫度的變化關(guān)系,已知m為起始時的投料比,即m=。
①圖l中投料比相同,溫度從高到低的順序為________。
②圖2中.m1、m2、m3投料比從大到小的順序為________,理由是________。
(2)圖3表示在總壓為5MPa的恒壓條件下,且m=3時,不同溫度下各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系。
①曲線b代表的物質(zhì)為________(填化學(xué)式)。
②圖3中P點時。CO2的轉(zhuǎn)化率為________。
③T4溫度時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=________。(提示:用平衡分壓代替平衡濃度來計算,某組分平衡分壓=總壓×該組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),結(jié)果保留小數(shù)點后三位)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】三位科學(xué)家因在烯烴復(fù)分解反應(yīng)研究中的杰出貢獻(xiàn)而榮獲2005年度諾貝爾化學(xué)獎,烯烴復(fù)分解反應(yīng)可示意如圖:
下列化合物中,經(jīng)過烯烴復(fù)分解反應(yīng)可以生成 的是( )
A.
B.
C.
D.
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】磷單質(zhì)及其化合物有廣泛應(yīng)用.
(1)磷酸二氫鈣,廣泛用于動物的飼料添加劑.目前其制備的新工藝方法有:石灰法:用石灰石中和磷酸,控制終點pH為3.2,既得磷酸二氫鈣.請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式;若有1×103kg石灰石最多能生產(chǎn)kg磷酸二氫鈣.
(2)用石英、焦炭與磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高溫下制備黃磷(P4)的化學(xué)方程式為:4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C=3P4+20CaSiO3+30CO↑+SiF4↑:在此反應(yīng)中,副產(chǎn)物礦渣可用來 .
(3)三聚磷酸可視為三個磷酸分子(磷酸結(jié)構(gòu)簡式如圖 )之間脫去兩個水分子的產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)簡式為 . 三聚磷酸鈉(俗稱“五鈉”)是常用的水處理劑,其化學(xué)式為 .
(4)次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于化學(xué)鍍鎳.化學(xué)鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2﹣ , 在酸性條件下發(fā)生下述反應(yīng):請配平該反應(yīng)離子方程式Ni2++H2PO2﹣+═Ni++H2PO3﹣+ .
(5)H3PO2可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):①寫出陽極的電極反應(yīng)式 .
②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原 .
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是銅鋅原電池的裝置示意圖.回答下列問題:
(1)原電池是將能轉(zhuǎn)化成能的裝置.
(2)在導(dǎo)線中電子流動的方向是;其中正極為 , 正極上能觀察到的現(xiàn)象是 .
(3)原電池能產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因是(選填編號).a(chǎn).有兩個活潑性不同的電極 b.有自由移動的離子
c.發(fā)生了氧化還原反應(yīng) d.形成了閉合回路.
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】R知某溫度電離平衡常數(shù)為K.該溫度下向20mL 0.1mol/L CH3COOH溶液中逐滴加入01mol/L NaOH溶液,其pH變化曲線如圖所示(忽略溫度變化).下列說法中正確的是( )
A.a點表示溶液中c(CH3COO﹣)﹣定為10﹣3 mol/L
B.b點表示的溶液中c(Na+)<c(CH3COO﹣)
C.c點表示CH3COOH和NaOH恰好反應(yīng)完全
D.d點表示的溶液中 大于K
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在證明海帶中存在碘元素的實驗操作中,主要儀器選用錯誤的是( )
選項 | 操作 | 主要儀器 |
A | 稱取3.0g干海帶 | 托盤天平 |
B | 灼燒干海帶至完全變成灰燼 | 蒸發(fā)皿 |
C | 過濾煮沸后的海帶灰與水的混合液 | 漏斗 |
D | 用四氯化碳從氧化后的海帶灰浸取液中提取碘 | 分液漏斗 |
A.AB.BC.CD.D
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以Al作陽極、Pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚.其反應(yīng)原理如下:電池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l);電解池:2Al+3H2O Al2O3+3H2↑,電解過程中,以下判斷正確的是( )
電池 | 電解池 | |
A | H+移向Pb電極 | H+移向Pb電極 |
B | 每消耗3molPb | 生成2molAl2O3 |
C | 正極:PbO2+4H++2e﹣=Pb2++2H2O | 陽極:2Al+3H2O﹣6e﹣=Al2O3+6H+ |
D |
A.A
B.B
C.C
D.D
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