【題目】I、下圖是全釩液流電池的示意圖

該電池充放電的總反應(yīng)式為:

請回答下列問題:

(1)充電時(shí)的陰極反應(yīng)式為______________,陽極附近顏色變化是______。

(2)放電過程中,正極附近溶液的pH ________(選填升高”“降低不變”)。

II、回收利用廢釩催化劑(主要成分為V2O5、VOSO4和二氧化硅)的工藝流程如下圖所示。

(3)濾渣可用于______________________(填一種用途)。

(4)25℃時(shí),取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,得到釩沉淀率和溶液pH之間的關(guān)系如下表所示:

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

91.8

96.5

98

99.8

97.8

96.4

93.0

89.3

根據(jù)上表數(shù)據(jù)判斷,加入氨水調(diào)節(jié)酸堿性,溶液的最佳pH____

(5)為了提高釩的浸出率,用酸浸使廢釩催化劑中的V2O5轉(zhuǎn)變成可溶于水的VOSO4,酸浸過程中,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________。

(6)氧化過程中,VO2+變?yōu)?/span>VO2+,則該反應(yīng)的離子方程式為____________________。

【答案】V3++eV2+ 藍(lán)色變黃色 升高 制作光導(dǎo)纖維、建筑材料等 1.7 1:2 ClO3+6VO2++3H2O6VO2++Cl+6H+

【解析】

I.(1)充電時(shí),陰極發(fā)生還原反應(yīng),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)電解原理進(jìn)行分析;

(2)由電池總反應(yīng)寫出放電時(shí)的正極反應(yīng),據(jù)此分析正極附近溶液的酸性變化規(guī)律;

II.廢釩催化劑成分為V2O5、VOSO4和二氧化硅,粉碎后加水,水浸后過濾,根據(jù)物質(zhì)的水溶性可以確定V2O5和二氧化硅難溶于水,即為濾渣;亞硫酸根具有還原性,在酸性條件下,能夠被五氧化二釩氧化生成硫酸根離子離子反應(yīng)為:V2O5+SO32-+4H+=2VO2++ SO42-+2H2O;過濾得到濾液B,凈化后和濾液A混合加入氯酸鉀,氯酸鉀具有氧化性,能夠?qū)?/span>VO2+氧化為VO2+,加入氨水,調(diào)節(jié)溶液的pH到最佳值,得到NH4VO3,最后焙燒得到五氧化二釩;據(jù)以上分析解答。

I、(1)充電時(shí),陰極發(fā)生還原反應(yīng),V3+得電子生成V2+,電極反應(yīng)為:V3++eV2+;充電時(shí),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),VO2+-e+H2O=VO2++2H+;溶液的顏色由藍(lán)色變?yōu)辄S色;

綜上所述,本題答案是:V3++e =V2+;藍(lán)色變黃色。

(2)放電過程為原電池,正極反應(yīng)為還原反應(yīng),由電池總反應(yīng)可知,放電時(shí)的正極反應(yīng)為:VO2++2H++e =VO2++H2O,正極附近溶液的酸性減弱,pH升高;

綜上所述,本題答案是升高;

II、(3)濾渣中物質(zhì)為二氧化硅,可用于制作光導(dǎo)纖維,建筑材料等;

綜上所述,本題答案是:制作光導(dǎo)纖維、建筑材料等。

(4)從圖中釩沉淀率和溶液pH之間的關(guān)系可知,當(dāng)加入氨水調(diào)節(jié)溶液的酸堿性,溶液的最佳pH1.7時(shí),釩沉淀率最高;

綜上所述,本題答案是:1.7。

(5)亞硫酸根離子具有還原性,酸性條件下,能被五氧化二釩氧化生成硫酸根離子,離子反應(yīng)為:V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O,所以酸浸過程中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2;

綜上所述,本題答案是:1:2。

(6)氧化過程中,氯酸鉀具有氧化性,能將VO2+氧化為VO2+,本身被還原為Cl該反應(yīng)的離子方程式為:ClO3+6VO2++3H2O6VO2++Cl+6H+;

綜上所述,本題答案是:ClO3+6VO2++3H2O6VO2++Cl+6H+。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】中國女藥學(xué)家屠呦呦因研制新型抗瘧青蒿素和雙氫青蒿素成果而獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青蒿素和雙氧青蒿素結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于青蒿素和雙氫青蒿素的說法正確的是( )

A. 青蒿素的分子式為C15H22O5B. 青蒿素和雙氫青蒿素是同分異構(gòu)體

C. 青蒿素和雙氫青蒿素都能發(fā)生酯化反應(yīng) D. 雙氫青蒿素在水中的溶解性小于青蒿素

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】50 mL 0.5 molL -1 鹽酸與50 mL0.55 mol L -1 NaOH溶液在如下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱,回答下列問題:

(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是______________________。

(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是______________________________________。

(3)若大燒杯上不蓋硬紙板,求得中和熱數(shù)值_______(偏大”“偏小無影響”)。

(4)實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 molL -1 鹽酸跟50 mL 0.55 molL -1 NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量 _______(相等不相等”),所求中和熱 _____(相等不相等”),簡述理由_______________________________。

(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測得中和熱的數(shù)值會_________;用0.50 molL -1 NaOH溶液50 mL進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測得的中和熱的數(shù)值會__________(偏大”“偏小無影響”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸錳在電解錳、染料、造紙以及陶瓷等工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。利用軟錳礦(主要成分為MnO2,含鐵的化合物等雜質(zhì))和閃鋅礦(主要成分ZnS)制得硫酸錳的流程如下:

(1)“酸浸時(shí),為了縮短浸取時(shí)間,常加入少量FeSO4溶液,FeSO4的作用可能是___________________;MnO2、ZnS及硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閮煞N硫酸鹽的化學(xué)方程式為______________________

(2)常溫下,Ksp(ZuS)=1.2×l0-24、Ksp(MnS)=1.5×10-15,“沉鋅反應(yīng)為:Zn2+(aq)+MnSZnS+Mn2+(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________________。

(3)在強(qiáng)酸性條件下加入MnO2氧化Fe2+的離子方程式為___________________。

(4)“除鐵時(shí)需要調(diào)節(jié)pH約為3~4,過濾所得的濾渣2中除MnO2以外的另一種物質(zhì)是________________。(寫化學(xué)式)

(5)該工藝流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】海洋中蘊(yùn)含著豐富的資源。利用海水提取淡水、溴和鎂的部分過程如圖所示。

1)海水淡化的方法有_________________、離子交換法和電滲析法等。

2)用純堿吸收濃縮海水吹出的Br2:

3Br2+ 6Na2CO3+3H2O 5NaBr+ NaBrO3+6NaHCO3。當(dāng)吸收3 mol Br2時(shí),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是_____________。

3)海水中部分離子的含量如下:

成分

含量( mg/L

成分

含量( mg/L

Na+

10560

Cl-

18980

Mg2+

1272

Br-

64

Ca2+

400

SO42-

2560

其中,Mg2+的物質(zhì)的量濃度是____________。若要從100 L的海水中提取鎂,理論上需要加入沉淀劑CaOH2的質(zhì)量是_______________。

4)由MgOH2制單質(zhì)Mg,以下方法最合適的是________________(填序號)。

AMgOH2 MgOMg

BMgOH2MgOMg

CMgOH2無水MgCl2Mg

DMgOH2 MgCl2溶液Mg

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是

A. 圖甲表示某吸熱反應(yīng)在無催化劑(a)和有催化劑(b)時(shí)反應(yīng)的能量變化

B. 圖乙表示常溫下,0.1mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1mol/L醋酸溶液的滴定曲線

C. 圖丙表示某可逆反應(yīng)的反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化關(guān)系,t0時(shí)刻改變的條件是使用了催化劑

D. 圖丁表示一定質(zhì)量冰醋酸加水稀釋過程中、溶液導(dǎo)電能力變化曲線,且醋酸電離程度:a<b<c

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有一容積固定的密閉反應(yīng)器,中間有一個(gè)可自由移動(dòng)的導(dǎo)熱的隔板將容器分成甲、乙兩部分,分別發(fā)生下列兩個(gè)可逆反應(yīng):

甲:a(g)+b(g)2c(g) ΔH1<0、乙: x(g)+3y(g)2z(g) ΔH2>0

起初甲、乙均達(dá)到反應(yīng)平衡后隔板位于正中間,然后進(jìn)行相關(guān)操作后,下列敘述錯(cuò)誤的是

A. 在反應(yīng)器恒溫下,向乙中通入z氣體,c的物質(zhì)的量濃度增大

B. 在反應(yīng)器恒溫下,向甲中通入惰性氣體,乙中x、y的轉(zhuǎn)化率增大

C. 在反應(yīng)器絕熱下,向乙中通入z氣體,反應(yīng)器中溫度升高

D. 在反應(yīng)器絕熱下,向甲中通入惰性氣體,c的物質(zhì)的量不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在密閉容器中,反應(yīng)2X(g)+Y2(g)2XY(g);△H<0,達(dá)到甲平衡.在僅改變某一條件后,達(dá)到乙平衡,下列分析正確的是

A. I中,甲、乙的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1<K2

B. 中,平衡狀態(tài)甲與乙相比,平衡狀態(tài)甲的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率低

C. 中,t時(shí)間是增大了壓強(qiáng)

D. 是反應(yīng)分別在甲、乙條件下達(dá)到平衡,說明乙溫度高于甲

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有反應(yīng)aA(g)+bB(g) pC(g),已知:達(dá)到平衡后,升高溫度,B的轉(zhuǎn)化率變大;減小壓強(qiáng),C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小。

(1)該反應(yīng)的逆反應(yīng)是________反應(yīng)(填放熱吸熱),且a+b______p(填“<”、“>”“=”)。

(2)溫度、容器體積不變,平衡后加入B,A的轉(zhuǎn)化率_________,B的轉(zhuǎn)化率_________。(填增大”、“減小不變”)

(3)若升高溫度,再次平衡時(shí),B、C的濃度之比將_____________。(填增大”、“減小不變”)

(4)若加入催化劑,再次平衡時(shí)氣體混合物的總物質(zhì)的量___________。(填增大”、“減小不變”)

(5)B是有色氣體,A、C無色,平衡后壓縮容器體積為原來的一半,再次平衡時(shí),容器內(nèi)氣體顏色____。若維持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,充入Ne,再次平衡時(shí),容器內(nèi)氣體顏色__________。(填變深”、“變淺不變”)

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