【題目】釩及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,可作為制硫酸的催化劑,從含釩廢料(含有V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3等)中回收V2O5的流程如下:
巳知:NH4VO3微溶于冷水,易溶于熱水,不溶于乙醇。
回答下列問題:
(1)為提高浸出速率,除適當(dāng)増加硫酸濃度外,還可采取的措施有______(寫出一條),濾渣1的成分是_____________,酸浸時V2O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________。
(2)“氧化反應(yīng)”反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為______。
(3)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有______(填化學(xué)式)。
(4)已知+2H++H2O,沉釩”過程中,主要反應(yīng)的離子方程式為______。沉釩后為了得到盡可能多的NH4VO3,需要進行的主要操作有:冷卻過濾、___________。
(5)釩電池是目前發(fā)展勢頭強勁的優(yōu)秀綠色環(huán)保電池,全釩液流儲能電池就是其中一種,它的正負(fù)極活性物質(zhì)形成的電解質(zhì)溶液相互分開,該電池采用石墨電極,其工作原理示意如圖。放電時正極反應(yīng)式為_____,充電時質(zhì)子的移動方向為_____(填“從左向右”或“從右向左”)。
【答案】將含釩廢料粉碎、適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、加快攪拌速度等 SiO2或二氧化硅 V2O4+4H+=2VO2++2H2O 2:l CO2、NH3 +2+=NH4VO3↓+2CO2↑+H2O 乙醇洗滌、烘干 +e-+2H+=VO2++H2O 從左向右
【解析】
V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3與硫酸反應(yīng)得到含有、VO2+、Fe3+的溶液,加入NaClO把VO2+氧化為+5價,調(diào)節(jié)pH=4使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,加入碳酸氫銨生成NH4VO3沉淀。
(1)根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素,為提高浸出速率,除適當(dāng)増加硫酸濃度外,還可采取的措施有將含釩廢料粉碎、適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、加快攪拌速度等,含釩廢料中SiO2和硫酸不反應(yīng),所以濾渣1的成分是SiO2,酸浸時V2O4和硫酸反應(yīng)生成VOSO4和水,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為V2O4+4H+=2VO2++2H2O;
(2)“氧化反應(yīng)”中NaClO把VO2+氧化為+5價,氯元素化合價由+1降低為-1,V元素由+4升高為+5,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比是2:1;
(3)沉釩過程發(fā)生反應(yīng)+2+=NH4VO3↓+2CO2↑+H2O,NH4VO3加熱分解為氨氣、V2O5,二氧化碳、氨氣溶于水生成碳酸氫銨,該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有CO2、NH3;
(4) “沉釩”過程中銨根離子、碳酸氫根離子、反應(yīng)生成NH4VO3和二氧化碳?xì)怏w,主要反應(yīng)的離子方程式為+2+=NH4VO3↓+2CO2↑+H2O。根據(jù)NH4VO3不溶于乙醇,沉釩后為了得到盡可能多的NH4VO3,需要進行的主要操作有:冷卻過濾、乙醇洗滌、烘干;
(5)原電池放電時,氫離子移向正極,、VO2+的轉(zhuǎn)化需要氫離子,所以放電時左側(cè)是正極、右側(cè)是負(fù)極,放電時正極反應(yīng)式為+e-+2H+=VO2++H2O,充電時,左側(cè)為陽極、右側(cè)為陰極,質(zhì)子的移動方向為從左向右。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)vt圖分析外界條件改變對可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH<0的影響。該反應(yīng)的速率與時間的關(guān)系如圖所示:
可見在t1、t3、t5、t7時反應(yīng)都達到平衡,如果t2、t4、t6、t8時都只改變了一個反應(yīng)條件,則下列對t2、t4、t6、t8時改變條件的判斷正確的是
A. 使用了催化劑、增大壓強、減小反應(yīng)物濃度、降低溫度
B. 升高溫度、減小壓強、減小反應(yīng)物濃度、使用了催化劑
C. 增大反應(yīng)物濃度、使用了催化劑、減小壓強、升高溫度
D. 升高溫度、減小壓強、增大反應(yīng)物濃度、使用了催化劑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)按照課本實驗要求,用50mL0.50mol/L的鹽酸于50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應(yīng),通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量計算中和熱,下列說法中,正確的是( )
A. 燒杯間填滿碎紙條的作用是固定小燒杯
B. 用如圖裝置可以完成中和熱測定的實驗
C. 為防止混合溶液時濺出產(chǎn)生誤差,因此混合時速度要慢
D. 若將鹽酸體積改為60mL,不考慮熱量損失,理論上所求中和熱相等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】類比pH的定義,對于稀溶液可以定義pC(X)=-lgc(X),pKa=-lgKa,常溫下,某濃度H2A溶液在不同pH下,測得pC(H2A)、pC(HA-)、pC(A2-)變化如圖所示,下列說法正確的是
A.隨著pH的增大,pC增大的曲線是A2-的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)
B.pH=4.50時,c(HA-)>c(A2-)=c(H2A)
C.b點時,=104.50
D.pH=3.00~5.30時,c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)先減小后增大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在1200℃時,天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng)
①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1 ②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3 ④2S(g)=S2(g) ΔH4
則ΔH4的正確表達式為
A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)B.ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)D.ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鐵粉和氧化亞鐵粉末的混合物共9.2克,加入到150毫升的稀硫酸中,恰好完全反應(yīng),得到氫氣2.24升(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。求:
(1)混合物中鐵的質(zhì)量?___
(2)原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度?___
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙基叔丁基酸(以ETBE表示)是一種性能優(yōu)良的高辛烷值汽油調(diào)和劑,用乙醇與異丁烯(以IB表示)在催化劑HZSM-5催化下合成ETBE,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C2H5OH(g)+IB(g)ETBE(g) △H,回答下列問題:
注:C1表示乙醇和異丁烯同時吸附,C2表示先吸附乙醇,C3表示先吸附異丁烯。
(1)反應(yīng)物被催化劑HZSM-5吸附的順序與反應(yīng)歷程的關(guān)系如上圖所示,該反應(yīng)的△H=____akJ·mol-1,下列選項正確的是______(填序號)。
A.反應(yīng)歷程的最優(yōu)途徑是C1
B.HZSM-5沒有參加化學(xué)反應(yīng)
C.相同條件下,采用不同途徑時,乙醇的平衡轉(zhuǎn)化率C1>C2>C3
D.升高反應(yīng)溫度有利于提高平衡產(chǎn)率
(2)向剛性容器中按物質(zhì)的量之比1:1充入乙醇和異丁烯,在溫度為378 K與388 K時異丁烯的轉(zhuǎn)化率隨時間變化如圖所示。
①圖中A、M、B三點,化學(xué)反應(yīng)速率由大到小的順序為______,其中逆反應(yīng)速率最大的點是______(用符號A、M、B填寫)。
②388 K時,容器內(nèi)起始總壓為P0 Pa,用分壓表示的該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______Pa-1(用含有P0的式子表示)。
③瑞典化學(xué)家阿累尼烏斯的化學(xué)反應(yīng)速率經(jīng)驗定律為:,(其中,k為速率常數(shù),A、R為常數(shù),Ea為活化能,T為絕對溫度,e為自然對數(shù)底數(shù),約為2.718)。由此判斷下列說法中正確的是_____(填序號,k正 、k逆為正、逆速率常數(shù))。
A.其他條件不變,升高溫度,k正增大,k逆變小
B.其他條件不變,使用催化劑,k正、k逆同倍數(shù)增大
C.其他條件不變,増大反應(yīng)物濃度k正增大,k逆不變
D.其他條件不變,減小壓強,k正、k逆都變小
已知反應(yīng)速率υ=υ正-υ逆=k正P(C2H5OH)·P(IB)-k逆P(ETBE),計算上圖中M點=_______(保留兩位小數(shù))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)實驗小組用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng),研究外界條件反應(yīng)速率的影響,設(shè)計了如下探究實驗方案:
實驗 | 草酸溶液 (0.5mol/L) | 高錳酸鉀 (0.5mol/L) | 稀硫酸 (0.5mol/L) | 硫酸錳 (0.5mol/L) | 溫度 | 蒸餾水 |
① | 10.0 mL | 2.0 mL | 3.0 mL | 0 | 25℃ | 1.0 mL |
② | 10.0 mL | 2.0 mL | 3.0 mL | 1.0 mL | 25℃ | 0 |
③ | 8.0 mL | 2.0 mL | 3.0 mL | 0 | 25℃ | Vx |
④ | 10.0 mL | 2.0 mL | 3.0 mL | 0 | 35℃ | 1.0 mL |
回答下列問題:
(1)本方案中用于設(shè)計實驗的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是____,實驗中預(yù)計通過觀察什么現(xiàn)象或測定什么數(shù)據(jù)來進行判斷:_____。
(2)該實驗的目的是____。
(3)實驗③中的Vx=____;實驗①和④測得反應(yīng)速率分別為v1、v4,則v1____v4(填:“>”“<”和“=”)
(4)實驗①中,c(Mn2+)與t關(guān)系如圖所示。AB段斜率明顯大于OA段斜率,除反應(yīng)可能放熱外,猜想還可能是_____,利用提供的試劑設(shè)計實驗III,驗證猜想。
提供的試劑:0.01mol/L酸性KMnO4溶液,0.1 mol/L草酸溶液,3mol/L硫酸,MnSO4溶液,MnSO4固體,蒸餾水
①補全實驗III的操作:向試管中先加入1mL 0.01mol/L酸性KMnO4溶液,再加入10滴3mol/L硫酸,然后加入少量的____,最后加入1mL 0.1 mol/L草酸溶液。
②若猜想成立,應(yīng)觀察到的實驗現(xiàn)象是_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,碘元素以碘離子的形式存在。實驗室里從海藻中提取碘的流程如下(已知2KI+Cl2===2KCl+I2,碘與溴一樣易溶于有機溶劑):
(1)指出提取碘的過程中有關(guān)的實驗操作名稱:①________,③_____________。
(2)提取碘的過程中,可供選擇的有機試劑是____________。
A.苯、酒精 B.四氯化碳、苯 C.汽油、乙酸 D.汽油、酒精
(3)為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機溶液,實驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品,尚缺少的玻璃儀器是_______。
(4)從含碘的有機溶液中提取碘和回收有機溶劑,還需經(jīng)過蒸餾,指出下圖所示實驗裝置中的錯誤之處:
① ________________________ ②_______________________________ 、③_________
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