【題目】(12分)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 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
質量分數(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)“酸浸”時V2O5轉化為VO2+,反應的離子方程式為___________,同時V2O4轉成VO2+。“廢渣1”的主要成分是__________________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+變?yōu)?/span>VO2+,則需要氧化劑KClO3至少為______mol。
(3)“中和”作用之一是使釩以V4O124形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有_______。
(4)“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為:4ROH+ V4O124 R4V4O12+4OH(ROH為強堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率,淋洗液應該呈_____性(填“酸”、“堿”或“中”)。
(5)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,寫出“煅燒”中發(fā)生反應的化學方程式____________。
【答案】
(1)V2O5+2H+=2VO2++H2O;SiO2
(2)0.5;
(3)Fe(OH)3、Al(OH)3;
(4)堿;
(5)2NH4VO3V2O5+H2O+2NH3↑
【解析】
試題分析:從廢釩催化劑中回收V2O5,由流程可知,“酸浸”時V2O5轉化為VO2+,V2O4轉成VO2+.氧化鐵、氧化鋁均轉化為金屬陽離子,只有SiO2不溶,則過濾得到的濾渣1為SiO2,然后加氧化劑KClO3,將VO2+變?yōu)?/span>VO2+,再加KOH時,鐵離子、鋁離子轉化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,同時中和硫酸,過濾得到的濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3,“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為:4ROH+V4O124-R4V4O12+4OH-,由ROH為強堿性陰離子交換樹脂可知,堿性條件下利用反應正向移動,流出液中主要為硫酸鉀,“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,“煅燒”時分解生成V2O5。
(1)“酸浸”時V2O5轉化為VO2+,反應的離子方程式為V2O5+2H+=2VO2++H2O,由上述分析可知濾渣1為SiO2,故答案為:V2O5+2H+=2VO2++H2O;SiO2;
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+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;
(3)由上述流出分析可知濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3,故答案為:Fe(OH)3、Al(OH)3;
(4)利用強堿性陰離子交換樹脂可“離子交換”和“洗脫”,則應選擇堿性條件下使用,且OH-濃度大反應逆向移動提高洗脫效率,故答案為:堿;
(5)“煅燒”中發(fā)生反應的化學方程式為2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑,故答案為:2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【化學選修2:化學與技術】(15分)
(1)一種從廢的鍍金黃銅零件中回收金的方法:先將零件磨碎,將粉末加入H2SO4和KNO3的混合溶液中,浸泡數(shù)小時后,使其完全溶解,然后將沉淀物濾出。上述方法中,將廢料磨碎的目的是_________,溶出銅的離子方程式為____________________。
(2)工業(yè)上采用電解法處理NO制備NH4NO3。工作原理如圖所示,則陽極的電極反應式為________,通入的物質X的化學式為____________,若電路中通過15mol電子,則理論上最多可制備NH4NO3的物質的量為_________。
(3)如圖是從含有CuCl2的酸性蝕刻液中制取無機催化劑CuCl的流程:
①反應I進行時,反應體系的pH與Na2SO3溶液的添加量的關系如圖所示,則反應I的離子方程式為________。
②過濾后的物質用含乙醇的洗滌液洗滌,原因是_________________。
③準確稱取0.25gCuCl樣品置于一定量的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加水至20mL,用0.050mol/L的K2Cr2O7標準溶液滴定至終點,消耗8.12mLK2Cr2O7溶液,則該樣品中CuCl的質量分數(shù)為_________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】2016年8月17日,廣東警方查獲黑窩點非法使用Na2S2O4等浸泡食物來達到保鮮作用,Na2S2O4俗稱保險粉,大量用于漂白紙張和印染工業(yè)。某學習小組用下列方法制備該物質。
①把甲酸(HCOOH)溶于甲醇溶液,再和足量的NaOH溶液混合配成溶液;
②制取SO2并通入上述溶液中,一段時間后可獲得保險粉。
(已知:Na2S2O4在水中溶解度較大,在甲醇中溶解度較小)
裝置如圖所示:
(1)A裝置中的分液漏斗改為 (儀器名稱)更合適,D中盛放的試劑為 。
(2)B裝置的作用為 ;
(3)C裝置內發(fā)生的化學反應方程式為 。
(4)分離C裝置中產(chǎn)品時就選用下列裝置 (填甲、乙、丙、丁,下同),回收乙醇的裝置為 。
(5)Na2S2O4在堿性環(huán)境中除去廢水中的CrO42-及+4價S的化合物,反應的離子方程式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【化學-選修2:化學與技術】(15分)
實驗室用MnO2、KOH及KClO3原料制取高錳酸鉀的實驗流程如下:
回答下列問題:
(1)實驗中采用_______(填“鐵坩堝”或“瓷坩堝”)加熱KOH和KClO3固體混合物。
(2)熔融時,MnO2轉化為K2MnO4,KClO3轉化為KCl,該反應的化學方程式為__________。
(3)幾種物質的溶解度曲線如圖所示。
①通入CO2至pH為10~11, K2MnO4轉化為KMnO4和MnO2,該反應的離子方程式為_________。
②不能通入過量CO2的原因是_____________。
(4)趁熱過濾的目的是_________;用冷水洗滌KMnO4晶體較好的原因是_____________。
(5)計算經(jīng)過上述轉化,最多可制得KMnO4質量為________(結果保留2位小數(shù))。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學實驗有助于理解化學知識,形成化學觀念,提高探究與創(chuàng)新能力,提升科學素養(yǎng)。I.在具支試管中加入碎瓷片和無水硫酸鋁,用注射器吸取一定量石蠟油,重新連接好裝置;點燃酒精燈,加熱具支試管中的碎瓷片和無水硫酸鋁的混合物約兩分鐘;將注射器中的石蠟油緩慢、逐次推入具支試管中,石蠟油與灼熱的碎瓷片和無水硫酸鋁接觸,將所得氣體依次通入酸性高錳酸鉀溶液和溴水中,發(fā)現(xiàn)酸性高錳酸鉀溶液和溴水均褪色.,將導氣管迅速替換成燃燒尖嘴,點燃氣體,火焰明亮,有黑煙。
(1)碎瓷片和無水硫酸鋁的作用是___________。
(2)通過本實驗說明____________________。
II.實驗室可用氯氣與金屬鐵反應制備無水三氯化鐵,三氯化鐵呈棕紅色、易潮解,100左右時升華。某化學興趣小組利用下列實驗裝置制備并收集無水三氯化鐵。
(3)A裝置中發(fā)生反應的離子方程式為 ;
(4)實驗時,先點燃A處的酒精燈,當D管處顏色變黃綠色時,再點燃D處的酒精燈,這樣操作是為了 。
(5)B裝置中應盛放的試劑名稱為 ;
(6)F裝置所起的作用是阻止空氣中的水進入反應器,防止無水三氯化鐵潮解和
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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,請參照元素①~⑧在表中的位置,回答下列問題:
(1)地殼中含量最高的金屬元素在周期表中的位置是 。
(2)⑧形成的單質與水反應的離子方程式為 。
(3)②⑦的非金屬性強弱可通過比較這兩種元素 (填編號)
a.原子的得電子的能力
b.含氧酸的酸性
c.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
d.單質的熔沸點
(4)寫出一種由④⑤⑧元素形成的既含有離子鍵又含有共價鍵的物質的電子式 。
(5)化工行業(yè)最近合成了由元素②和③形成的化合物,其硬度比金剛石還大。該物質所形成的晶體還可能具有的性質或特點有 (填編號)
①熔點很高
②可以導電
③不存在單個分子
④具有空間網(wǎng)狀結構
(6)①和③形成的某液態(tài)化合物摩爾質量與氧氣相同。在常溫常壓下0.25 mol該液態(tài)物質在足量的氧氣中完全燃燒生成③的氣態(tài)單質和液態(tài)水,同時放出QkJ的熱量。寫出該反應的熱化學方程式____________________________ ______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】純堿(Na2CO3)在生產(chǎn)生活中具有廣泛的用途。以下是實驗室模擬制堿原理制取Na2CO3的流程圖
請回答以下問題:
(1)粗鹽中含有的雜質離子有Ca2+,Mg2+,SO42-等。粗鹽溶解之后,依次加入下列藥品:
足量NaOH溶液、 、 除雜,然后過濾,向濾液中加入適量鹽酸得到精制食鹽水。
(2)向飽和食鹽水中通氨氣和二氧化碳反應的方程式為: 。
(3)可以區(qū)別A固體和Na2CO3固體的方法有 。
A.利用熱穩(wěn)定性不同,加熱固體并將生成的氣體通入澄清石灰水中,觀察是否有渾濁
B.將相同濃度的鹽酸逐滴滴入相同濃度的上述固體的溶液中,觀察氣體產(chǎn)生的速率
C.向相同濃度的兩種固體的溶液中滴入酚酞試液,觀察溶液顏色的深淺
D.取兩種固體配成的溶液,分別加入BaCl2溶液,觀察是否有固體生成
E.取兩種固體配成的溶液,分別加入Ba(OH)2溶液,觀察是否有固體生成
F.取兩種固體配成的溶液,分別測量溶液的pH值并比較大小
(4)檢驗濾液A中含有的陽離子的方法為______________________________。
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