五氧化二钒及其他钒的化合物广泛应用于钢铁、有色合金、化工、炼油、玻璃及陶瓷等工业部门。可从...

五氧化二钒及其他钒的化合物广泛应用于钢铁、有色合金、化工、炼油、玻璃及陶瓷等工业部门。可从含钒石煤灰渣中提钒，该试验工艺流程如下图：

表1 灰渣主要化学成分分析/%

表2中间盐主要成分分析/%（以氧化物形式表示其含量）

已知：

①石煤灰渣的化学成分分析见表1，中间盐的主要成分分析见表2。

②矿物焙烧过程中，若温度过高，易发生烧结，温度越高，烧结现象越严重。

③萃取反应可以表示为：VO2++(HR2)PO4(o)→VO[R2PO4]R(o)+H+，(o)表示有机相

④有机萃取剂(HR2)PO4萃取VO2+的能力比萃取V02+要强。

请回答：

（1）提高浸取率的方法有____________，残渣的主要成分为_______________________，

（2）经几级萃取后，有时候要适当加酸调整pH值，结合萃取反应方程式，说明原因_____________。反萃取操作应加入_____________试剂。

（3）中间盐溶解过程中，加铁粉的主要目的是_____________________。

（4）石煤中的钒以V(Ⅲ)为主，有部分V(Ⅳ)，很少见V(Ⅴ)。如图1和如图2分别为焙烧温度和焙烧时间对钒浸出率的影响，由如图2可得最佳焙烧时间为______________h，由如图1可得最佳焙烧温度为800-850℃之间，焙烧温度在850℃以下时，钒浸出率随焙烧温度的上升几乎直线上升的原因是_________________________，当焙烧温度高超过850℃以后，再提高温度，浸出率反而下降的可能原因是：_________________________。

（5）反萃取液中的VO2+，加入氯酸钠后被氧化为VO2+，请写出该反应的离子方程式______________。然后用氨水调节pH到1.9～2.2沉钒，得多钒酸铵沉淀（化学式为(NH4)2V12O31·nH2O)，再经固液分离、干燥、焙烧得五氧化二钒产品，请写出此步反应的化学方程式____________________________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

钼和钒在炼钢、有机化工、高科技等领域有广泛应用。一种从炼油工业的废催化剂（主要成分为V2O5、MoO3、Al2O3、硫化物和碳氢化合物）中回收钼、钒的工艺流程如图：

（1）“气体”除CO2、H2O外，还含有的主要成分是____。

（2）“破碎”的目的是____；缎烧中V2O5转化的化学方程式是____。

（3）加人物质X的目的是调节溶液pH除铝，X的化学式是____。

（4）“沉钒”过程中控制pH为8.35，其他条件一定时，钒的沉淀率与加铵系数KNH4Cl、温度的关系分别如图1、图2，则应选择的加铵系数是____；温度超过80°C时，钒的沉淀率下降的原因是____。

（5）钼酸铵[（NH4）2MoO4]在高温下通入H2可制得单质钼，该过程的化学方程式是____。

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，随着工业的飞速发展，我国对氧化锌的需求量日益增加，成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。用工业含锌废渣(主要成分为ZnO，还含有铁、铝、铜的氧化物，Mn2＋、Pb2＋、Cd2＋等)制取氧化锌的工艺流程如图所示：

已知：相关金属离子[c(Mn＋)＝0.1 mol/L]生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

回答下列问题：

(1)为保证锌渣酸浸的充分，先保持酸过量，且c(H＋)＝0.5 mol/L左右。写出一种加快锌渣浸出的方法：_____________________________________

(2)为调节溶液的pH，则试剂X为________(填化学式)，且调节溶液pH的范围是________。

(3)除杂时加入高锰酸钾的作用是___________，发生反应的离子方程式为_______________。

(4)“过滤”所得滤渣的主要成分是___________ (填化学式)。

(5)写出“碳化合成”的化学方程式：_________________________________；“碳化合成”过程需纯碱稍过量，请设计实验方案证明纯碱过量：_________________________________

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，随着工业的飞速发展，我国对氧化锌的需求量日益增加，成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。用工业含锌废渣(主要成分为ZnO，还含有铁、铝、铜的氧化物，Mn2+、Pb2+、Cd2+等)制取氧化锌的工艺流程如图所示：

已知：相关金属离子c(Mn+)=0.1mol/L生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

回答下列问题:

(1)为保证锌渣酸浸的充分，先保持酸过量，且c(H+)=0.5mol/L左右。写出一种加快锌渣浸出的方法：_______________

(2)为调节溶液的pH，则试剂X为__________________(填化学式)，且调节溶液pH的范围是____________

(3)除杂时加入高锰酸钾的作用是_______________，发生反应的离子方程式为_____________

(4)“过滤”所得滤渣的主要成分是_____________________(填化学式)

(5)写出“碳化合成”的化学方程式：_____________________;“碳化合成”过程需纯碱稍过量，请设计实验方案证明纯碱过量：_____________________

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，随着工业的飞速发展，我国对氧化锌的需求量日益增加，成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。用工业含锌废渣(主要成分为ZnO，还含有铁、铝、铜的氧化物，Mn2+、Pb2+、Cd2+等)制取氧化锌的工艺流程如图所示：

已知：相关金属离子c(Mn+)=0.1mol/L生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

回答下列问题:

(1)为保证锌渣酸浸的充分，先保持酸过量，且c(H+)=0.5mol/L左右。写出一种加快锌渣浸出的方法：_______________

(2)为调节溶液的pH，则试剂X为__________________(填化学式)，且调节溶液pH的范围是____________

(3)除杂时加入高锰酸钾的作用是_______________，发生反应的离子方程式为_____________

(4)“过滤”所得滤渣的主要成分是_____________________(填化学式)

(5)写出“碳化合成”的化学方程式：_____________________;“碳化合成”过程需纯碱稍过量，请设计实验方案证明纯碱过量：_____________________

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，随着工业的飞速发展，我国对氧化锌的需求量日益增加，成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。用工业含锌废渣主要成分为ZnO，还含有铁、铝、铜的氧化物，、、等制取氧化锌的工艺流程如图所示：

已知：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

回答下列问题：

为调节溶液的pH，则试剂X为_________填化学式，

除杂时加入高锰酸钾的作用是_________，发生反应的离子方程式为___________。

“过滤”所得滤渣的主要成分是_________填化学式。

写出“碳化合成”的化学方程式：________；“碳化合成”过程需纯碱稍过量，请设计实验方案证明纯碱过量：_________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

铬及其化合物在现代工业上的应用广泛，可用于电镀，鞣制羊毛，皮革；铬还用于照相材料，胶版印刷及化工触媒剂等。但化工废料铬渣对人体健康有很大危害。

Ⅰ：某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr³⁺，其次是Fe^3＋、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）：

部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

（1）实验室用18.4 mol·L^－1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L^－1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需 ________。

（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是________（至少答一点）。

（3）调节溶液的pH=8是为了除去离子。钠离子交换树脂的原理为：

M^n＋＋nNaR→MR_n＋nNa^＋，被交换的的杂质离子是________。

（4）Cr(OH)₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)₃(s)  Cr³⁺(aq)+3OH^－(aq)

常温下，Cr(OH)的溶度积K_sp= c(Cr³⁺)• c³(OH^－)=10^－32，要使c(Cr³⁺)降至10^－5mol/L，溶液的pH应调至________。

（5）还原过程发生以下反应（请配平）：________Na₂Cr₂O₇＋________ SO₂＋________ ________

=________ Cr(OH) (H₂O)₅SO₄＋________Na₂SO₄；

Ⅱ：工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2－和CrO₄^2－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。

其中一种处理方法为电解法：该法用Fe做电极，电解含Cr₂O₇^2－的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)₃沉淀。用Fe做电极的原因为

________

在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）________。

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

铜及其化合物应用广泛。

Ⅰ.氯化亚铜(CuCl)广泛用于化工、印染、有机合成等行业。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO) 为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产氯化亚铜的工艺过程如下：

已知：CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易氧化。回答下列问题：

（1）步骤①中N 元素被还原为最低价，则Cu溶解的离子方程式为_______________。

（2）步骤③中(NH4)SO3要适当过量，目的是使Cu2+充分还原，并保证Cu2+的还原速率和_____，其主要反应的离子方程式________________。已知NH4Cl、Cu2+的物质的量之比[n(NH4Cl]/n(Cu2+)] 与Cu2+沉淀率的关系如下图所示，当氯化铵用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率减少，原因是_____________________。

（3）步骤⑥中醇洗的目的是____________________________。

Ⅱ.以氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)作催化剂，可利太阳能热化学循环法分解H2O制H2，其物质转化如图所示。

（4）氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)与水反应的化学方程式为_______________。

（5）若x=0.15，则1mol CuFe2O4-x参与一次该循环，理论上能制得的H2体积为_______L(标准状况下)。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

铜及其化合物应用广泛。

Ⅰ.氯化亚铜(CuCl)广泛用于化工、印染、有机合成等行业。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产氯化亚铜的工艺过程如下：

已知：CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易氧化。

回答下列问题：

（1）步骤①中N元素被还原为最低价，则Cu溶解的离子方程式为________。

（2）步骤③中 (NH4)2SO3要适当过量，目的是使Cu2+充分还原速率和________，其主要反应的离子方程式为_________。已知NH4Cl、Cu2＋的物质的量之比［n( NH4Cl )/n(Cu2+)］与Cu2+沉淀率的关系如右图所示，当氯化铵用量增加到一定程度后Cu2＋的沉淀率减少，原因是________。

Ⅱ.以氧缺位铁酸铜（CuFe2O4-x）作催化剂，可利用太阳能热化学循环法分解H2O制H2，其物质转化如图甲所示。

①氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)与水反应的化学方程式为________。

②若x=0.15，则1 mol CuFe2O4参与该循环过程理论上一次能制得标准状况下的H2体积为________L。（标准状况下）

③CuFe2O4可用电化学方法得到，其原理如图乙所示，则阳极的电极反应式为__________。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91．7%以上。该工艺的主要流程如图所示：

已知部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

请问答下列问题：

（1）工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，其化学方程式可表示为____。

（2）滤液中含钒的主要成分________（写化学式）。反应①的离子方程式___________________。

（3）萃取和反萃取过程中所需的主要玻璃仪器为_____________。若反萃取使用硫酸用量过大，进一步处理会增加_______（填化学式）的用量，造成成本增大。

（4）该工艺反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式___________________。“沉淀”过程中，沉钒率受温度、氯化铵系数（NH4Cl的质量与调节pH之后的料液中VO3-的质量比）等的影响，其中温度与沉钒率的关系如图所示，温度高于80℃沉钒率降低的可能原因是___________________________。

（5）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：

结合上表，在实际生产中，③中加入氨水，调节溶液的最佳pH值为____。若矾沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜_____。（已知：25℃时，Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10-39）

（6）废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%（原料中的所有钒已换算成V2O5）。取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验，当加入105mL　0.1mol•L-1的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该工业生产中钒的回收率是______________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析