【題目】工業(yè)上設計將VOSO4中的K2SO4、SiO2雜質除去并回收得到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表示有機萃取劑):R2(SO4)n (水層)+ 2nHA(有機層)2RAn(有機層)+ 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)⑤的離子方程式為 。
(4)25℃時,取樣進行試驗分析,得到釩沉淀率和溶液pH之間關系如下表:
pH | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 |
釩沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
結合上表,在實際生產中,⑤中加入氨水,調節(jié)溶液的最佳pH為 ;若釩沉淀率為93.1%時不產生Fe(OH)3沉淀,則溶液中c(Fe3+)< !家阎25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39〗
(5)該工藝流程中,可以循環(huán)利用的物質有 和 。
【答案】(1)SiO2過濾
(2)加入堿中和硫酸,促使平衡正向移動,提高釩的萃取率 H2SO4
(3)NH3·H2O+VO3-=NH4VO3↓+OH-
(4)1.7~1.8(或1.7、1.8其中一個)2.6×10-3mol·L-1
(5)氨氣(或氨水)有機萃取劑
【解析】
試題分析:(1)加水溶解后二氧化硅不溶于水,因此過濾得到濾渣的主要成分為二氧化硅;操作I的名稱是過濾;
(2)②中萃取時必須加入適量堿,分析平衡R2(SO4)n (水層)+2nHA(有機層)2RAn(有機層)+nH2SO4 (水層)可知,加入的堿會和平衡中的氫離子反應促進平衡正向進行,提高釩的萃取率;
③中反萃取時加入的X試劑是抑制平衡正向進行,可以加入硫酸抑制平衡正向進行;
(3)⑤中是氨水與VO3-反應,反應的離子方程式為NH3·H2O+VO3-=NH4VO3↓+OH-;
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,⑤中加入氨水,調節(jié)溶液pH最佳值為1.7~1.8,此時釩沉淀率達到最大,需要氨水量較;若釩沉淀率為93.1%時不產生Fe(OH)3沉淀,此時pH=2,c(H+)=0.01mol/L,c(OH-)=10-12mol/L,則溶液中c(Fe3+)濃度依據(jù)溶度積計算,即Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.6×10-39,解得c(Fe3+)=2.6×10-3molL-1,不產生Fe(OH)3沉淀,則溶液中c(Fe3+)<2.6×10-3molL-1;
(5)分析流程圖,物質參加反應,反應過程中又生成的物質,重復利用的物質可以循環(huán)利用,流程中有機萃取劑、氨氣可以循環(huán)利用。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某反應體系的物質有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
(1)請將Au2O3之外反應物與生成物分別填入以下空格內。
(2)反應中,被還原的元素是____________,還原劑是____________。
(3)將氧化劑與還原劑填入空格中,并標出電子轉移的方向和數(shù)目。
(4)紡織工業(yè)中常用氯氣作漂白劑,Na2S2O3可作為漂白后布匹“脫氯劑”,Na2S2O3和Cl2反應的產物是H2SO4、NaCl和HCl,則還原劑與氧化劑物質的量之比為__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有一塊鐵的“氧化物”樣品,用140mL5.0mol·L-1鹽酸恰好將之完全溶解,所得溶液還能吸收0.025molCl2,恰好使其中的Fe2+全部轉變?yōu)镕e3+,則該樣品可能的化學式為( )
A. Fe2O3 B. Fe3O4 C. Fe4O5 D. Fe5O7
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有0.1 mol Na2O和 Na2O2的混合物,溶于水后剛好被100 g 7.3﹪的鹽酸中和,則混合物中Na2O和 Na2O2的物質的量之比為
A.11﹕1 B.2﹕1 C.3﹕4 D.任意比
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】四個等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿 ①NH3 ② HCl ③ NO2 ④ 以體積比4:1混合的NO2和O2 的混合氣體,進行噴泉實驗,如圖所示,經充分反應后,瓶內溶液的物質的量濃度大小關系為 ( )
A.①> ② >③ > ④
B.①= ② =③= ④
C.① = ② = ③ > ④
D.① = ② > ③ > ④
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列關于乙烯和苯的敘述中,錯誤的是( )
A. 乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 乙烯可以燃燒
C. 苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 D. 苯可以燃燒
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下表為元素周期表的一部分。
碳 | 氮 | Y | |
X | 硫 | Z |
回答下列問題:
(1)Z元素在周期表中的位置為__________。
(2)表中元素原子半徑最大的是(填元素符號)__________。
(3)下列事實能說明Y元素的非金屬性比S元素的非金屬性強的是__________。
a.Y單質與H2S溶液反應,溶液變渾濁
b.在氧化還原反應中,1molY單質比1molS得電子多
c.Y和S兩元素的簡單氫化物受熱分解,前者的分解溫度高
(4)沸點:H2Y H2S(填“>”或“=”或“<”),理由是 。
(5)Y2和Y3互為 (填“同位素”或“同分異構體”或“同素異形體”)。
(6)其中單質Y2可用做下圖所示裝置(燃料電池)的氧化劑,請寫出Y2在酸性電解質溶液中發(fā)生的電極反應方程式 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將Cl2和H2置于0.5L密閉容器中,反應20 s后,生成2.0molHCl。在這段時間內,用HCl濃度變化表示的平均反應速率為( )
A.20mol·(L·min)-1 B.0.1mol·(L·s)-1
C.0.2mol·(L·s)-1 D.0.4mol·(L·min)-1
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