【題目】工業(yè)上設(shè)計將VOSO4中的K2SO4、SiO2雜質(zhì)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(SO4n (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)④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(guān)系如下表:

pH

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2.0

2.1

釩沉淀率%

88.1

94.8

96.5

98.0

98.8

98.8

96.4

93.1

89.3

結(jié)合上表,在實際生產(chǎn)中,⑤中加入氨水,調(diào)節(jié)溶液的最佳pH為 . 若釩沉淀率為93.1%時不產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,則溶液中c(Fe3+)< . (已知:25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×1039
(5)該工藝流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)有

【答案】
(1)SiO2;過濾
(2)加入堿中和產(chǎn)生的酸,平衡右移提高了釩的萃取率;硫酸
(3)ClO3+6VO2++9H2O=Cl+6VO3+18H+
(4)1.7﹣1.8;2.6×103mol?L1
(5)有機萃取劑;氨氣
【解析】解:VOSO4中含有K2SO4、SiO2雜質(zhì),二氧化硅不溶于水,用水溶過濾得到含有VO2、SO42、K+濾液,濾渣為二氧化硅,在濾液中加入有機萃取劑萃取濾液中VO2 , 通過分液得到含有VO2的有機層,加入試劑X進行反萃取,結(jié)合(2)中步驟②、③的變化為可逆過程,可知X為硫酸,加入硫酸分液得到有機層和水層,由加入氨水調(diào)節(jié)pH得到的沉淀,可知加入氧化劑KClO3氧化VO2為VO3 , 結(jié)合(4)中得到釩沉淀率和溶液pH之間關(guān)系,可知pH應調(diào)節(jié)在1.7~1.8,最后NH4VO3分解得到氨氣和V2O5 , 由工藝流程可知,氨氣與有機溶劑可以循環(huán)利用.(1)含有K2SO4、SiO2雜質(zhì)的VOSO4水溶后,二氧化硅不溶于水,操作I是分離互不相溶的固體與液態(tài),應采取過濾操作,得到濾渣為二氧化硅,所以答案是:SiO2;過濾;(2)②中萃取時必須加入適量堿,由Rn+(水層)+nHA(有機層)RAn(有機層)+nH+(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,提高了釩的萃取率;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,所以答案是:加入堿中和產(chǎn)生的酸,平衡右移提高了釩的萃取率;硫酸;(3)KClO3氧化VO2為VO3 , ClO3被還原為Cl , 配平后離子方程式為:ClO3+6VO2++9H2O=Cl+6VO3+18H+ , 所以答案是:ClO3+6VO2++9H2O=Cl+6VO3+18H+;(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,⑤中加入氨水,調(diào)節(jié)溶液pH最佳值為1.7﹣1.8,此時鋇沉淀率達到最大;若釩沉淀率為93.1%時不產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,此時pH=2,c(H+)=102mol/L,則c(OH)=1012mol/L,而Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH)=2.6×1039 , 可得c(Fe3+)=2.6×103molL1不產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,則溶液中c(Fe3+)<2.6×103molL1 , 所以答案是:1.7﹣1.8;2.6×103molL1;(5)由工業(yè)流程圖可知,流程中有機萃取劑、氨氣可以循環(huán)利用,所以答案是:有機萃取劑;氨氣.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列各組熱化學方程式中,化學反應的△H前者大于后者的是(
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1;C(s)+ O2(g)=CO(g)△H2
②S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3;S(g)+O2(g)=SO2(g)△H4
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H5;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H7;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H8
A.②③④
B.④
C.①
D.①②③

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知CO2催化加氫合成乙醇的反應原理為:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) H =-173.6 kJ/mol

1l、圖2分別是CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強及溫度的變化關(guān)系,已知m為起始時的投料比,即m=。

l中投料比相同,溫度從高到低的順序為________

②圖2中.m1、m2、m3投料比從大到小的順序為________,理由是________。

2)圖3表示在總壓為5MPa的恒壓條件下,且m=3時,不同溫度下各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關(guān)系。

①曲線b代表的物質(zhì)為________(填化學式)。

②圖3P點時。CO2的轉(zhuǎn)化率為________。

T4溫度時,該反應的平衡常數(shù)Kp=________。(提示:用平衡分壓代替平衡濃度來計算,某組分平衡分壓=總壓×該組分的物質(zhì)的量分數(shù),結(jié)果保留小數(shù)點后三位)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】三位科學家因在烯烴復分解反應研究中的杰出貢獻而榮獲2005年度諾貝爾化學獎,烯烴復分解反應可示意如圖:
下列化合物中,經(jīng)過烯烴復分解反應可以生成 的是(
A.
B.
C.
D.

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】磷單質(zhì)及其化合物有廣泛應用.
(1)磷酸二氫鈣,廣泛用于動物的飼料添加劑.目前其制備的新工藝方法有:石灰法:用石灰石中和磷酸,控制終點pH為3.2,既得磷酸二氫鈣.請寫出該反應的化學方程式;若有1×103kg石灰石最多能生產(chǎn)kg磷酸二氫鈣.
(2)用石英、焦炭與磷灰石[主要成分Ca5(PO43F]在高溫下制備黃磷(P4)的化學方程式為:4Ca5(PO43F+21SiO2+30C=3P4+20CaSiO3+30CO↑+SiF4↑:在此反應中,副產(chǎn)物礦渣可用來
(3)三聚磷酸可視為三個磷酸分子(磷酸結(jié)構(gòu)簡式如圖 )之間脫去兩個水分子的產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)簡式為 . 三聚磷酸鈉(俗稱“五鈉”)是常用的水處理劑,其化學式為
(4)次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于化學鍍鎳.化學鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2 , 在酸性條件下發(fā)生下述反應:請配平該反應離子方程式Ni2++H2PO2+Ni++H2PO3+
(5)H3PO2可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):①寫出陽極的電極反應式
②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖是銅鋅原電池的裝置示意圖.回答下列問題:
(1)原電池是將能轉(zhuǎn)化成能的裝置.
(2)在導線中電子流動的方向是;其中正極為 , 正極上能觀察到的現(xiàn)象是
(3)原電池能產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因是(選填編號).a(chǎn).有兩個活潑性不同的電極 b.有自由移動的離子
c.發(fā)生了氧化還原反應 d.形成了閉合回路.

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】R知某溫度電離平衡常數(shù)為K.該溫度下向20mL 0.1mol/L CH3COOH溶液中逐滴加入01mol/L NaOH溶液,其pH變化曲線如圖所示(忽略溫度變化).下列說法中正確的是(

A.a點表示溶液中c(CH3COO)﹣定為103 mol/L
B.b點表示的溶液中c(Na+)<c(CH3COO
C.c點表示CH3COOH和NaOH恰好反應完全
D.d點表示的溶液中 大于K

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】在證明海帶中存在碘元素的實驗操作中,主要儀器選用錯誤的是(

選項

操作

主要儀器

A

稱取3.0g干海帶

托盤天平

B

灼燒干海帶至完全變成灰燼

蒸發(fā)皿

C

過濾煮沸后的海帶灰與水的混合液

漏斗

D

用四氯化碳從氧化后的海帶灰浸取液中提取碘

分液漏斗

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】為增強鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以Al作陽極、Pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚.其反應原理如下:電池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l);電解池:2Al+3H2O Al2O3+3H2↑,電解過程中,以下判斷正確的是(

電池

電解池

A

H+移向Pb電極

H+移向Pb電極

B

每消耗3molPb

生成2molAl2O3

C

正極:PbO2+4H++2e﹣=Pb2++2H2O

陽極:2Al+3H2O﹣6e﹣=Al2O3+6H+

D


A.A
B.B
C.C
D.D

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