【題目】以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)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(wèn)題:

(1)“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________,同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)成VO2+!皬U渣1”的主要成分是__________________。

(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+變?yōu)閂O2+,則需要氧化劑KClO3至少為_(kāi)___________mol。

(3)“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_____________。

(4)“離子交換”和“洗脫”可簡(jiǎn)單表示為:4ROH+R4V4O12+4OH(以ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂)。為了提高洗脫效率,淋洗液應(yīng)該呈___________性(填“酸”“堿”“中”)。

(5)“流出液”中陽(yáng)離子最多的是________。

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

【答案】(1)V2O5+2H=2VO2+H2O;SiO2 (2)0.5 (3)Fe(OH)3和Al(OH)3

(4)堿 (5)K (6)2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑。

【解析】

試題分析:(1)“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,V元素化合價(jià)不變,說(shuō)明不是氧化還原反應(yīng),根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)的離子方程式為V2O5+2H=2VO2+H2O;二氧化硅與酸不反應(yīng),則“廢渣1”的主要成分是二氧化硅。

(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+變?yōu)閂O2+,V元素化合價(jià)從+4價(jià)升高到+5價(jià),而氧化劑KClO3中氯元素化合價(jià)從+5價(jià)降低到-1價(jià),根據(jù)電子得失守恒可知需要氯酸鉀的物質(zhì)的量為少3mol÷6=0.5mol。

(3)“中和”作用之一是使釩以V4O124形式存在于溶液中,同時(shí)生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,則“廢渣2”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3

(4)根據(jù)方程式可知為了提高洗脫效率,反應(yīng)應(yīng)該向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,因此淋洗液應(yīng)該呈堿性。

(5)由于前面加入了氯酸鉀和氫氧化鉀,則“流出液”中陽(yáng)離子最多的是鉀離子。

(6)根據(jù)原子守恒可知偏釩酸銨(NH4VO3“煅燒”生成五氧化二釩、氨氣和水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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t

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K= 。

(2)該反應(yīng)為 反應(yīng)(填吸熱放熱)。

(3)830,在1L的固定容器的密閉容器中放入1 mol CO和5 mol H2O,反應(yīng)達(dá)平衡后,其化學(xué)平衡常數(shù)K 1.0(填大于、小于等于

(4)830,容器中的反應(yīng)達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下,擴(kuò)大容器的體積,平衡 移動(dòng)。正方向逆方向

(5)若1200時(shí),在某時(shí)刻該容器中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2 mol·L-1、2 mol·L-1、4 mol·L-1、4 mol·L-1,則此時(shí)上述反應(yīng)的平衡移動(dòng)方向?yàn)?/span> (選填正反應(yīng)方向、逆反應(yīng)方向、不移動(dòng))。

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A.0.01molL-1min-1 B.0.2molL-1min-1

C.0.04molL-1min-1 D.0.5molL-1min-1

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【題目】亞硝酸氯(C1NO)是有機(jī)合成中的重要試劑?捎NOCl2在通常條件下反應(yīng)得到,化學(xué)方程式為2NO(g)+C12(g)2C1NO(g),

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2NO2(g)+NaC1(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1

4NO2(g)+2NaC1(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2

2NO(g)+C12(g)2C1NO(g) K3

K1,K2,K3之間的關(guān)系為K3=______________

(2)已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(亞硝酸氯的結(jié)構(gòu)為Cl-N=O):

2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反應(yīng)的Ha的關(guān)系為H=________kJ/mol。

(3)在1L的恒容密閉容器中充入2molNO(g)1molC12(g),在不同溫度下測(cè)得c(C1NO)與時(shí)間的關(guān)系如圖A:

由圖A可判斷T1 ________T2,該反應(yīng)的H________0 (“>”“<”“=”)。

反應(yīng)開(kāi)始到10min時(shí)NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=____________mol/(L·min)。

T2時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________。

(4) 一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)Cl2(g),平衡時(shí)ClNO的體積分?jǐn)?shù)隨n(NO)/n(C12)的變化圖象如圖B,則A、B、C三狀態(tài)中,NO的轉(zhuǎn)化率最大的是________點(diǎn)。

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