【題目】為回收利用廢釩催化劑(含有V205、V0S04及不溶性殘?jiān)?/span>),科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝,主要流程如下:
部分含釩物質(zhì)常溫時(shí)在水中的溶解性如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)廢釩催化劑,粉碎的目的是 ,V0S04溶液水解顯酸性,離子方程式為
(2)工業(yè)上由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱法,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是:在紙漏斗中加入鋁熱劑后,再
(3)為了提高釩的浸出率,反應(yīng)①用Na2SO3和硫酸酸浸使催化劑中的V2O5轉(zhuǎn)變成可溶于水的V0S04,與水浸液合并,再通過(guò)反應(yīng)②用KClO3氧化,使+4價(jià)的V氧化成易溶于水的(VO2)2SO4反應(yīng)①的離子方程式為
(4)該工藝中反應(yīng)③的沉淀率是回收釩的關(guān)鍵之一,該步反應(yīng)的離子方程式為 。
(5)已知常溫下NH4VO3的溶解度為0.468g/100g水,則NH4VO3的溶度積常數(shù)約為 (已知V的相對(duì)原子質(zhì)量為51)。
【答案】(1)充分接觸,加快溶解VO2++2H2OVO(OH)2+2H+(或VO2++3H2OV(OH)4+2H+)
(2)10Al+3V2O55Al2O5+6V鋪上氯酸鉀,插入鎂條,點(diǎn)燃鎂條
(3)V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
(4)NH4++VO3-=NH4VO3↓(5)1.6×10-3
【解析】
試題分析:(1)廢釩催化劑,粉碎的目的是增大反應(yīng)物的接觸面積,加快溶解;VOSO4溶液水解顯酸性,離子方程式為VO2++2H2OVO(OH)2+2H+。
(2)工業(yè)上由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱法,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為10Al+3V2O55Al2O5+6V。引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是:在紙漏斗中加入鋁熱劑后,再鋪上氯酸鉀,插入鎂條,點(diǎn)燃鎂條;
(3)為了提高釩的浸出率,反應(yīng)①用Na2SO3和硫酸酸浸使催化劑中的V2O5轉(zhuǎn)變成可溶于水的VOSO4,反應(yīng)的離子方程式為V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O;
(4)該工藝中反應(yīng)③的沉淀率是回收釩的關(guān)鍵之一,該步反應(yīng)的離子方程式為NH4++VO3-=NH4VO3↓。
(5)已知常溫下NH4VO3的溶解度為0.468g/100g水,即0.1L溶液中含有0.468g÷117g/mol=0.004mol,因此濃度是0.004mol÷0.1L=0.04mol/L,則NH4VO3的溶度積常數(shù)Ksp=c(NH4+)·c(VO3-)=0.04×0.04=1.6×10-3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用圖示裝置制備KClO溶液,再與KOH、Fe(NO3)3溶液反應(yīng)制備高效凈水劑K2FeO4。
<查閱資料>Cl2與KOH溶液在20℃以下反應(yīng)生成KClO,在較高溫度下則生成KClO3;
K2FeO4易溶于水,微溶于濃KOH溶液,在0℃~5℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定。
(1)儀器a的名稱(chēng): ;裝置C中三頸瓶置于冰水浴中的目的是 。
(2)裝置B吸收的氣體是 ,裝置D的作用是 。
(3)C中得到足量KClO后,將三頸瓶上的導(dǎo)管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反應(yīng)溫度為25℃,攪拌1.5 h,溶液變?yōu)樽霞t色(含K2FeO4),該反應(yīng)的離子方程式為 。再加入飽和KOH溶液,析出紫黑色晶體,過(guò)濾,得到K2FeO4粗產(chǎn)品。
(4)K2FeO4粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì),其提純步驟為:
①將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中。
②過(guò)濾。
③ 。
④攪拌、靜置、過(guò)濾,用乙醇洗滌2~3次。
⑤在真空干燥箱中干燥。
(5)稱(chēng)取提純后的K2FeO4樣品0.2200 g于燒杯中,加入強(qiáng)堿性亞鉻酸鹽溶液,反應(yīng)后再加稀硫酸調(diào)節(jié)溶液呈強(qiáng)酸性,配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入錐形瓶,用0.01000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至終點(diǎn),重復(fù)操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液30.00 mL。涉及主要反應(yīng)為:
Cr(OH)4-+FeO42- = Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-
2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+ = 6Fe3++2Cr3++7H2O
則該K2FeO4樣品的純度為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組中的反應(yīng),屬于同一反應(yīng)類(lèi)型的是
A. 乙醛與氧氣制乙酸;苯與氫氣制環(huán)已烷
B. 葡萄糖與新制銀氨溶液共熱;蔗糖與稀硫酸共熱
C. 丙酮與氫氣反應(yīng)制2-丙醇;乙烯與氯化氯反應(yīng)制氯乙烷
D. 乙醇與乙酸制乙酸乙酯;溴乙烷與氫氧化鈉醇溶液制乙烯
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】0.1mol/L K2CO3溶液中,若使c (CO32—)更接近0.1 mol/L,可采取的措施是( )
A. 加KOH固體 B.加水 C.加入少量鹽酸 D.加熱
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常見(jiàn)的太陽(yáng)能電池有單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、GaAs太陽(yáng)能電池及銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池等。
(1)銅原子在基態(tài)時(shí)的價(jià)電子排布式為__________。金屬銅的結(jié)構(gòu)形式為面心立方最密堆積,晶胞中每個(gè)銅原子周?chē)罱你~原子有________個(gè)。
(2)砷、硒是第四周期的相鄰元素,已知砷的第一電離能大于硒。請(qǐng)從原子結(jié)構(gòu)的角度 加以解釋_______________________。
(3)GaC13和AsF3的空間構(gòu)型分別是:_________,_______。
(4)硼酸(H3BO3)本身不能電離出H+,在水中易結(jié)合一個(gè)OH-生成[B(OH)4]-,而體現(xiàn)弱酸性。
①[B(OH)4]-中B原子的雜化類(lèi)型為____________;
②[B(OH)4]-的結(jié)構(gòu)式為_________________。
(5)金剛石的晶胞如圖,若以硅原子代替金剛石晶體中的碳原子,便得到晶體硅;若將金剛石晶體中一半的碳原子換成硅原子,且碳、硅原子交替,即得到碳化硅晶體(金剛砂)。
①金剛石、晶體硅、碳化硅的熔點(diǎn)由高到低的排列順序是______________(用化學(xué)式表示);
②立方氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似,硬度與金剛石相當(dāng),晶胞邊長(zhǎng)為361.5pm (1pm=10-12m)。立方氮化硼的密度是______g·cm-3(只要求列算式,不必計(jì)算出數(shù)值,阿伏加德羅常數(shù)為NA)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列試紙使用時(shí),不宜先用水潤(rùn)濕的是( )
A. pH試紙 B. 紅色石蕊試紙 C. 淀粉碘化鉀試紙 D. 藍(lán)色石蕊試紙
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列過(guò)程一定釋放出能量的是( )
A.化合反應(yīng) B.分解反應(yīng) C.分子拆成原子 D.原子組成分子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中,化學(xué)鍵類(lèi)型完全相同的是( )
A.SiO2和H2O
B.SO2和Na2O2
C.NaCl和HCl
D.AlCl3和KCl
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在密閉容器中,充入SO2和18O原子組成的氧氣,在一定條件下開(kāi)始反應(yīng),在達(dá)到平衡后,18O存在于
A. 只存在于氧氣中 B. 只存在于SO3中
C. 只存在于SO2和SO3中 D. SO2、SO3、O2中都存在
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