钒钛磁铁矿炼钢后剩余的尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等,现从该钒渣中回收V2O3及少量单质铝的工艺流程如图:
(1)滤液I的成分是NaVO3、NaAlO2和___(写化学式)。
(2)检验滤渣I中含有一种可作红色油漆和颜料的成分的方法是___。
(3)写出“焙烧”时生成NaVO3的化学方程式___。
(4)写出滤液Ⅲ与氨水反应生成沉淀的离子方程式___。
(5)NH4VO3和Na2SO4的混合液需要经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶和过滤等操作得到NH4VO3晶体,结合如图分析,为了得到较纯净的NH4VO3晶体和较高的晶体析出率,应选择最适宜的结晶温度为a、b、c、d四点中___点对应的温度。
(6)若经过(5)步骤后得到的是粗NH4VO3晶体,则精制NH4VO3晶体需要采用的操作为___。
高三化学工业流程中等难度题
钒钛磁铁矿炼钢后剩余的尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等,现从该钒渣中回收V2O3及少量单质铝的工艺流程如图:
(1)滤液I的成分是NaVO3、NaAlO2和___(写化学式)。
(2)检验滤渣I中含有一种可作红色油漆和颜料的成分的方法是___。
(3)写出“焙烧”时生成NaVO3的化学方程式___。
(4)写出滤液Ⅲ与氨水反应生成沉淀的离子方程式___。
(5)NH4VO3和Na2SO4的混合液需要经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶和过滤等操作得到NH4VO3晶体,结合如图分析,为了得到较纯净的NH4VO3晶体和较高的晶体析出率,应选择最适宜的结晶温度为a、b、c、d四点中___点对应的温度。
(6)若经过(5)步骤后得到的是粗NH4VO3晶体,则精制NH4VO3晶体需要采用的操作为___。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
钒钛磁铁矿炼钢后剩余的尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等,现从该
钒渣中回收V2O3的工艺流程如下:
(1)滤液I的成分是NaVO3、NaAlO3和_________(写化学式)。
(2)检验滤渣I中是否含有Fe2O3的方法是_________________。
(3)用离子方程式表示NaAlO3溶液具有碱性的原因_________________。
(4)加入硫酸铵溶液后溶液的pH会有所降低,已知常温时氨水的电离平衡常数Kb=2×10-5;则0.1 mol·L-1 (NH4)2SO4溶液的PH约为__________。
(5)在沉钒操作中,选择使用(NH4)2SO4比使用(NH4)2CO3的沉钒效率高,其原因为___________。
(6)NH4VO3和Na2SO4的混合液需要经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶和过滤等操作得到NH4VO3晶体,结合下图,分析为了得到较纯净的NH4VO3晶体和较高的晶体析出率,应选择最适宜的结晶温度,为a、b、c、d四点中______点对应的温度。
(7)最后制备V2O3时煅烧的温度不宜过高,当温度在1000℃时,偏钒酸铵(NH4VO3)会分解生成V2O3>和N2以及其他常见的氧化物,请写出偏钒酸铵在1000℃时分解的化学方程式:___________________________________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
氧化铍(BeO)常温下为不溶于水、易溶于强酸和强碱的固体,除用作耐火材料外,还可以用于制霓虹灯和铍合金。工业上以硅铍石(主要含有BeO、SiO2、MgO,还含有少量Al2O3和Fe2O3)制备高纯度BeO的流程如图所示:
已知:①BeO为离子化合物,熔点为2350℃,BeC12和NaC1等比例混合的固体混合物在350℃即可熔化;
②不同金属阳离子在D2EHPA中的溶解性如下表所示:
Be2+ | Mg2+ | Fe3+ | Al3+ | |
D2EHPA中的溶解性 | 易溶 | 难溶 | 微溶 | 微溶 |
请回答下列问题:
(1)“滤渣1”的主要成分为__(填化学式)。“残液”中含量最多的金属元素为__(填名称)。
(2)“萃取”后铍元素以Be(HX2)2的形式存在于有机相中,“反萃取”后以(NH4)2Be(CO3)2的形式存在于水相中,则“反萃取”时含铍微粒发生反应的化学方程式为___。
(3)“净化”时需将反萃取液加热到70℃,加热到70℃的目的为__。
(4)由2BeCO3·Be(OH)2制备高纯BeO的方法是__。
(5)BeO的电子式为__。工业上常采用电解熔融BeC12与NaC1等比例混合物的方法制备金属Be,不采用电解熔融BeO制备的主要原因为___。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
(15分)钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备二氧化钛,进一步制备钛单质,流程如图:
已知:FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
草酸(C2H2O4)具有很强还原性,易被氧化成二氧化碳
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是 。
(2)钛铁矿加入过量H2SO4后,得到的滤渣A为_______________(填化学式)。
(3)含TiO2+ 溶液乙转化生成TiO2的离子方程式是 。
(4)由滤液丙制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是 。
(5)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为Mg/mol)试样wg,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液VmL,则TiO2质量分数为 (用代数式表示)。
(6)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔点/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
反应②的方程式是___________。由TiCl4→Ti需要在Ar气中进行的理由是_____________。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据表中信息,需加热的温度略高于 ℃即可。
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔点/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔点/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
高三化学实验题极难题查看答案及解析
钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备二氧化钛,进一步制备钛单质,流程如图:
已知:FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O,草酸(H2C2O4)具有很强还原性,易被氧化成二氧化碳。
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是 。
(2)钛铁矿加入过量H2SO4后,得到的滤渣A为______ _________(填化学式)。
(3)含TiO2+ 溶液乙转化生成TiO2的离子方程式是 。
(4)由滤液丙制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是 。
(5)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为Mg/mol)试样wg,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液VmL,则TiO2质量分数为 (用代数式表示)。
(6)TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤如下:
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔点/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸点/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
反应②的方程式是___ ____。由TiCl4→Ti需要在Ar气中进行的理由是___ _______。反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据表中信息,需加热的温度略高于 ℃即可。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
钒及其化合物在工业上有许多用途。某钒精矿的主要成分及质量分数如下表:
物质 | V2O5 | V2O3 | K2O | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数% | 0.81 | 1.70 | 2.11 | 63.91 | 5.86 | 12.51 |
一种从该钒精矿中提取五氧化二钒的流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸、氧化”时,V2O3转化为VO2+,反应的离子方程式为____________________________________;若用浓盐酸代替硫酸,V2O5转化为VO2+,同时生成有毒的黄绿色气体,反应的化学方程式为__________________。
(2)萃取剂对四价钒具有高选择性,且萃取Fe3+而不萃取Fe2+,所以萃取前可用____________(填名称,下同)对浸出液进行“还原”处理。为检验“还原”后的滤液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂是____________________。
(3)“溶剂萃取与反萃取”可表示为:VO2+ + (HR2PO4)2(O)VO(R2PO4)2(O)+ 2H+。其中(HR2PO4)2(O)为萃取剂,为了提高VO2+的产率,反萃取剂应该呈 __________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(4)“氧化”中,欲使3molVO2+变为VO2+,则需要氧化剂NaClO3至少为____________mol。
(5)单质钒可用于制造特种合金钢。以五氧化二钒和金属钙为原料在高温条件下可制备单质钒,表示制备过程的化学方程式为________________________________________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
钒及其化合物在工业上有许多用途。某钒精矿的主要成分及质量分数如下表:
物质 | V2O5 | V2O3 | K2O | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数% | 0.81 | 1.70 | 2.11 | 63.91 | 5.86 | 12.51 |
一种从该钒精矿中提取五氧化二钒的流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸、氧化”时,V2O3转化为VO2+,反应的离子方程式为____________________________________;若用浓盐酸代替硫酸,V2O5转化为VO2+,同时生成有毒的黄绿色气体,反应的化学方程式为__________________。
(2)萃取剂对四价钒具有高选择性,且萃取Fe3+而不萃取Fe2+,所以萃取前可用____________(填名称,下同)对浸出液进行“还原”处理。为检验“还原”后的滤液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂是____________________。
(3)“溶剂萃取与反萃取”可表示为:VO2+ + (HR2PO4)2(O)VO(R2PO4)2(O)+ 2H+。其中(HR2PO4)2(O)为萃取剂,为了提高VO2+的产率,反萃取剂应该呈 __________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(4)“氧化”中,欲使3molVO2+变为VO2+,则需要氧化剂NaClO3至少为____________mol。
(5)单质钒可用于制造特种合金钢。以五氧化二钒和金属钙为原料在高温条件下可制备单质钒,表示制备过程的化学方程式为________________________________________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质)。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有。
(2)“酸浸”时间一般不超过20 min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因用离子方程式表示:________。
(3)根据下表数据:
氢氧化物 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.10 | 8.54 | 2.01 | 7.11 |
完全沉淀的pH | 4.77 | 11.04 | 3.68 | 9.61 |
在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于________,当pH=5时,溶液中c(Al3+)为________mol·L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33)。
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子方程式为。
若用等物质的量的碳酸铵替代碳酸氢铵,则产品中可能混有的杂质是________。
(5)A的操作是________。
(6)m g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁n g。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于(用含m、n的表达式表示)。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
工业生产硫酸的黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3及少量的FeS、SiO2、Cu、Au、Ag等)是工业三废之一,其综合利用是一条变废为宝的重要途径。
I.以黄铁矿烧渣为原料制备颜料铁红(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4的生产工艺流程如下图:
请回答下列问题:
(1)能提高“废渣溶解”速率的措施有______(写出一条即可),“氧化”的目的是______________。 (2)(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12中Fe的化合价是__________________。
(3)该工艺流程图中,第二次加入氨水后,反应的离子方程式为________________________。
II.下图是以黄铁矿烧渣为原料制备颜料铁红的另外一种生产工艺流程:
(4)在滤液I中加入廉价的熟石灰,反应的化学方程式是___________________。
(5)“氧化”反应较多,其中FeS 可以看做被水溶液中Cl2氧化,氧化后的溶液中滴加BaCl2有不溶解于盐酸的白色沉淀生成,则水溶液中FeS 与Cl2 反应的离子方程式为________________。
(6)试剂X 为过量铁粉,其作用是________________________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
以黄铁矿为原料制硫酸会产生大量的废渣,合理利用废渣可以减少环境污染,变废为宝。工业上利用废渣(含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4,具体生产流程如下:
(1)在废渣溶解操作时,应选用________溶解(填字母)。
A.氨水 B.氢氧化钠溶液 C.盐酸 D.硫酸
(2) 为了提高废渣的浸取率,可采用的措施有哪些?_______________(至少写出两点)。
(3)物质A是一种氧化剂,工业上最好选用________(供选择使用的有:空气、Cl2、MnO2),其理由是_______________。氧化过程中发生反应的离子方程式为_________________。
(4)根据如图有关数据,你认为工业上氧化操作时应控制的条件(从温度、pH和氧化时间三方面说明)是:______________________________________________________。
(5) 铵黄铁矾中可能混有的杂质有Fe(OH)3、________。
(6) 铵黄铁矾的化学式可表示为(NH4)xFey(SO4)z(OH)w,其化学式可通过下列实验测定:
① 称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解,将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00 mL溶液A。
② 量取25.00 mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体9.32 g。
③ 量取25.00 mL溶液A,加入足量NaOH溶液,加热,收集到标准状况下气体448mL,同时有红褐色沉淀生成。
④ 将步骤③所得沉淀过滤、洗涤、灼烧,最终得固体4.80 g。
通过计算,可确定铵黄铁矾的化学式为___________________________。(已知铵黄铁矾的摩尔质量为960g•mol-1,计算过程中不考虑固体损失和气体溶解。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析