【題目】以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為:

物質(zhì)

V2O5

V2O4

K2SO4

SiO2

Fe2O3

Al2O3

質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%

2.2~2.9

2.8~3.1

22~28

60~65

1~2

<1

以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線:

回答下列問題:

1五氧化二釩是一種催化劑,可將SO2轉(zhuǎn)化為SO3,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________

2“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,反應(yīng)的離子方程式為_________________________,同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)成VO2+。“廢渣1”的主要成分是_____________。

3“氧化”中欲使3 molVO2+變?yōu)?/span>VO2+,則需要氧化劑KClO3至少為______mol。

4“中和”作用之一是使釩以V4O124—形式存在于溶液中!皬U渣2”中含有_______。

5“流出液”中陽離子最多的是________

6“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。

【答案】 2SO2+O2 2SO3 V2O52H=2VO2H2O SiO2 0.5 Fe(OH)3Al(OH)3 K 2NH4VO3V2O5H2O2NH3

【解析】從廢釩催化劑中回收V2O5,由流程可知,酸浸時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,V2O4轉(zhuǎn)成VO2+氧化鐵、氧化鋁均轉(zhuǎn)化為金屬陽離子,只有SiO2不溶,則過濾得到的濾渣1SiO2,然后加氧化劑KClO3,VO2+變?yōu)?/span>VO2+,再加KOH時(shí),鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3Al(OH)3沉淀,同時(shí)中和硫酸,過濾得到的濾渣2Fe(OH)3Al(OH)3,同時(shí)使釩以V4O124—形式存在于溶液中,離子交換洗脫可簡單表示為:4ROH+V4O124-R4V4O12+4OH-,由ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂可知,堿性條件下利用反應(yīng)正向移動(dòng),流出液中主要為硫酸鉀,沉釩得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,煅燒時(shí)分解生成V2O5。

(1)五氧化二釩是一種催化劑,可將SO2轉(zhuǎn)化為SO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2+O2 2SO3,故答案為:2SO2+O2 2SO3;

(2)“酸浸時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,反應(yīng)的離子方程式為V2O5+2H+=2VO2++H2O,由上述分析可知濾渣1SiO2,故答案為:V2O5+2H+=2VO2++H2OSiO2;

(3)“氧化中欲使3 molVO2+變?yōu)?/span>VO2+,由電子守恒可知,則需要氧化劑KClO3至少為=0.5mol,故答案為:0.5;

(4)由上述流出分析可知濾渣2Fe(OH)3、Al(OH)3,故答案為:Fe(OH)3、Al(OH)3;

(5)由上述分析可知,流出液中主要為硫酸鉀,則流出液中陽離子最多的是K+,故答案為:K+

(6)“煅燒中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3,故答案為:2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3。

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:

【題目】醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一種氧氣吸收劑,為紅棕色晶體,易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易揮發(fā)的有機(jī)溶劑)。其制備裝置及步驟如下:

①檢查裝置氣密性,往三頸燒瓶中依次加入過量鋅粉、適量CrCl3溶液。

②關(guān)閉k2打開k1,旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速。

③待三頸燒瓶內(nèi)的溶液由深綠色(Cr3+)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2+)時(shí),把溶液轉(zhuǎn)移到裝置乙中,當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色晶體時(shí),關(guān)閉分液漏斗的旋塞。

④將裝置乙中混合物快速過濾、洗滌和干燥,稱量得到2.76 g[Cr(CH3COO)2]2·2H2O。

(1)裝置甲中連通管a的作用是______________________

(2)三頸燒瓶中的Zn除了與鹽酸生成H2外,發(fā)生的另一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為______________________

(3)實(shí)驗(yàn)步驟③中溶液自動(dòng)轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實(shí)驗(yàn)操作為______________________。

(4)裝置丙中導(dǎo)管口水封的目的是______________________。

(5)洗滌產(chǎn)品時(shí),為了去除可溶性雜質(zhì)和水分,下列試劑的正確使用順序是________(填字母)。

a.乙醚 b.去氧冷的蒸餾水 c.無水乙醇

(6)若實(shí)驗(yàn)所取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)3.17 g,則[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(相對分子質(zhì)量為376)的產(chǎn)率是______________________。

(7)一定條件下,[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受熱得到CO和CO2的混合氣體,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)這兩種氣體的存在________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)中一定屬于吸熱反應(yīng)的是( 。
A.需加熱或點(diǎn)燃才能引發(fā)的反應(yīng)
B.氧化還原反應(yīng)
C.氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體混合攪拌
D.一氧化碳和氧氣反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列儀器在使用之前需要檢查是否漏液的是(  )

①分液漏斗 ②長頸漏斗 ③容量瓶 ④蒸餾燒瓶 ⑤洗氣瓶.

A. ①②③ B. ①③ C. ①③⑤ D. ①②③④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上將Na2CO3Na2S配成溶液,再通入SO2可制取Na2S2O3,同時(shí)放出CO2。下列說法不正確的是(

A. 上述反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量比是2:l

B. 上述反應(yīng)中的Na2CO3Na2S的物質(zhì)的量比最佳是1:2

C. 每生成lmol Na2S2O3轉(zhuǎn)移4mol電子

D. Na2S2O3既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜(甲醚具有可燃性,是一種常用的燃料).
根據(jù)要求回答相關(guān)問題
(1)裝置甲中通入燃料甲醚的一極是(填“正極”或“負(fù)極”),寫出正極的電極反應(yīng)式:
(2)裝置乙中Fe為極(填“陽極”或“陰極”),石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為:
(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置的陽極泥中含有 , 反應(yīng)一段時(shí)間后,硫酸銅溶液濃度將(填“增大”、“減小”或“不變”.)
(4)當(dāng)裝置甲中消耗0.05molO2時(shí),裝置乙中溶液的pH為(溶液體積為200mL不變)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向偏鋁酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸,溶被的pH值隨著加入鹽酸體積的變化曲線如圖所示,則下列說法正確的是

A. a~b段的主要離子方程式為A102-+4H+=Al3++2H2O

B. 向c點(diǎn)溶液中滴加氨水,發(fā)生的離子方程式為A13++30H-=Al(OH)3

C. c~d段的主要離子方程式為Al(OH)3+3H+= A13++3H2O

D. 向c點(diǎn)溶液中加入碳酸鈉,發(fā)生的離子方程式為2 A13++CO32-+3H2O =2Al(OH)3↓+CO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖表示某固態(tài)單質(zhì)A及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(某些產(chǎn)物和反應(yīng)條件已略去).化合物B在常溫常壓下為氣體,B和C的相對分子質(zhì)量之比為4:5,化合物D是重要的工業(yè)原料.
(1)寫出A在加熱條件下與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式
(2)寫出E與A的氫化物反應(yīng)生成A的化學(xué)方程式
(3)寫出一個(gè)由D生成B的化學(xué)方程式;
(4)將5mL0.10molL﹣1的E溶液與10mL0.10molL﹣1的NaOH溶液混合. ①寫出反應(yīng)的離子方程式
②反應(yīng)后溶液的pH7(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是
③加熱反應(yīng)后的溶液,其pH(填“增大”、“不變”或“減小”),理由是

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】H、C、N、CNa、S、Fe是中學(xué)化學(xué)中常見的元素,請根據(jù)題意回答與這些元素有關(guān)的問題:

1Fe元素在元素周期表中的位置:___________________;

2寫出(CN)2的電子式: __________________

3用電子式表示Na3N 的形成過程: __________________;

4各種氮氧化物(NO、NO2)是主要的大氣污染物之一,治理氨氧化物(NOx)廢氣的方法之一是用NaOH溶液進(jìn)行吸收,其反應(yīng)原理可表示如下:

NO2 +NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2 + 2NaOH =NaNO2+NaNO3+H2O

現(xiàn)有NO NO2的混合氣體,將其通入50 mL 2 mol/LNaOH 溶液中,恰好完全吸收,測得溶液中含有NO3-0.02 mol,混合氣體中v(NO): v(NO2)=_________;

5FeI2溶液中不斷通入Cl2,溶液中I-、I2、IO3-、Fe3+、Fe2+等粒子物質(zhì)的量隨n(Cl2)/n(FeI2 )的變化可用下圖簡單表示

當(dāng)n(Cl2)/n(FeI2 )=6.5 時(shí),溶液中n(Cl-)n(IO3-)=_________;

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