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。为回收利用含钒催化剂（含有V2...

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。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种用离子交换法回收钒的新工艺，回收率达到91.7%。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

该工艺的主要流程如图所示：

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____________，用铝热剂法从下列各金属氧化物中冶炼出各1mol对应的金属，耗铝粉的质量最多的是________

a．Fe3O4　　　　 b．Ni2O3　　　　　　 c．V2O5　　　　　 d．MnO2

（2）反应①的化学方程式为_________________________

（3）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）反应②的化学方程式为：KClO3+6VOSO4+3H2O===3(VO2)2SO4+KCl+3H2SO4。若反应①用的还原剂与反应②用的氧化剂的物质的量之比为12︰7，则废钒催化剂中VOSO4 和V2O5的物质的量之比为_____

（5）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_

（6）用已知浓度的酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应②后溶液中的含钒量，已知该反应的还原产物为VO2+，氧化产物为CO2，则该反应的离子方程式为：_________________

（7）钒电池是以溶于一定浓度硫酸溶液中不同价态的钒离子（V2+、V3+、VO2+、VO2+）为正极和负极反应的活性物质，电极均为铂棒，电池总反应为：VO2++V3++H2OV2++VO2++2H+

①放电时的正极反应为_______________________

②充电时的阴极反应为______________________

高二化学工业流程困难题查看答案及解析

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。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种用离子交换法回收钒的新工艺，回收率达到91.7%。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

该工艺的主要流程如图所示：

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____________，用铝热剂法从下列各金属氧化物中冶炼出各1mol对应的金属，耗铝粉的质量最多的是________

a．Fe3O4　　　　 b．Ni2O3　　　　　　 c．V2O5　　　　　 d．MnO2

（2）反应①的化学方程式为______________________

（3）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）反应②的化学方程式为：KClO3+6VOSO4+3H2O===3(VO2)2SO4+KCl+3H2SO4。若反应①用的还原剂与反应②用的氧化剂的物质的量之比为12︰7，则废钒催化剂中VOSO4 和V2O5的物质的量之比为_____

（5）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_______

（6）用已知浓度的酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应②后溶液中的含钒量，已知该反应的还原产物为VO2+，氧化产物为CO2，则该反应的离子方程式为：_________________

（7）钒电池是以溶于一定浓度硫酸溶液中不同价态的钒离子（V2+、V3+、VO2+、VO2+）为正极和负极反应的活性物质，电极均为铂棒，电池总反应为：VO2++V3++H2OV2++VO2++2H+

①放电时的正极反应为_______________________

②充电时的阴极反应为______________________

高二化学工业流程困难题查看答案及解析

为回收利用废钒催化剂(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，主要流程如下：

部分含钒物质在水中的溶解性如下：

回答下列问题：

（1）工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，该反应的氧化剂为______________________；

（2）滤液中含钒的主要成分为_____________(填化学式)．

（3）该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式______________________；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度．根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为______、_____℃。

（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，反应方程式为：2VO2++H2C2O4+2H+=2VOn++2CO2↑+mH2O，其中n、m分别为______、_____。

高二化学实验题极难题查看答案及解析

为回收利用废钒催化剂（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，主要流程如下：

部分含钒物质在水中的溶解性如下：

（1）图中所示滤液中含钒的主要成分为　　　　　　 （写化学式）。

（2）该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式　　　　　　　　　　 　　 ；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为　　　　　　 和　　　　　　　 。

（3）用硫酸酸化的H2C2O4溶液和(VO2)2SO4溶液反应，以测定反应②后溶液中含钒量，完成反应的离子方程式为：□VO2+＋□H2C2O4＋□________=□VO2+＋□CO2↑＋□H2O

（4）全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为：VO2+ ＋ V2+ ＋ 2H+ VO2+ ＋ H2O ＋ V3+，电池放电时正极的电极反应式为　　　　　　　　　 。

高二化学实验题简单题查看答案及解析

为回收利用废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及SiO2等，其中VOSO4可溶于水），科研人员最新研制了一种回收钒的新工艺，其主要流程如下：

（1）萃取、反萃取过程中所需的主要玻璃仪器为　　 　　　　　　　　 　　 。

（2）上述流程中涉及到两处氧化还原反应。

①“浸取还原”过程的产物为VOSO4，该反应的离子方程式为　　 　　　　　 　　 。

②“氧化”过程无气体产生，溶液中VO2+转化为VO2+，该反应的离子方程式为　　　 　　　　　 。

（3）“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VO的质量比）等的影响，其中温度与沉淀率的关系如图所示，温度高于80℃沉钒率降低的可能原因是　　 　　　　 　　 。

（4）上述流程中所得沉淀为一系列的聚合物种[其分子组成可用NmHnVxOy表示]，质谱法分析某沉淀的摩尔质量为832g/mol。取该沉淀83.2g用下列装置测定其组成，充分焙烧后玻璃管内残留V2O5固体为72.8g；所得气体通过U形管后，U形管增重3.6g。

①广口瓶中浓硫酸的作用为　　 　　　　　　　　　　 　 。

②该沉淀的分子式为　　　 　　　　　　　　　　　　 。

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钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。

（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂。

① 一定条件下，SO2与空气反应t min后，SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L，b mol/L，则SO2 起始物质的量浓度为_________mol/L；生成SO3的化学反应速率为__________mol/（L •　 min）。

②工业制硫酸，尾气SO2用__________吸收。

（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示：

①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由　　　　　 色变为　　　　　　　　 色。

③放电过程中氢离子的作用是　　　　　　 和　　　　　　　 ；充电时若转移的电子数为3.01×1023个，左槽溶液中n（H+）的变化量为　　　　　　　　　 。

高二化学填空题困难题查看答案及解析

工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：

请回答下列问题：

（1）步骤①所得废渣的成分是　　　　　　 （写化学式），操作I的名称　　　 　　 　 。

（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)2RAn(有机层)+ nH2SO4(水层)

②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 　　　　　　　　　　 。

③中X试剂为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）⑤的离子方程式为　　　　　　　　　　 。

（4）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，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为　　　　　　　 ；若钒沉淀率为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〗

（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有　　 　　　　 　 和　　　　　　　　 。

高二化学实验题极难题查看答案及解析

工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：

请回答下列问题：

（1）步骤①所得废渣的成分是____________写化学式），操作I的名称______。

（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：

R2(SO4)n(水层)+ 2nHA（有机层）2RAn（有机层） + nH2SO4 (水层)

②中萃取时必须加入适量碱，其原因是____________________________。

③中X试剂为___________________。

（3）⑤的离子方程式为________________________。

（4）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，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为__________；

若钒沉淀率为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)

（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有______________和_______。

高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析

工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如图所示：

回答下列问题：

（1）步骤①所得废渣的成分是________（写化学式），操作Ⅱ的名称是_____________。

（2）步骤②、③的变化过程表示为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：R2(SO4)n（水层）+2nHA（有机层）2RAn（有机层）+nH2SO4（水层），③X试剂为__________（写化学式）。

（3）按要求完成下列方程式。

④的离子方程式为___________________________________。

加氨水调节pH过程中涉及的离子方程式为：______________________________。

（4）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：

在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的pH最佳为__________；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则溶液中c(Fe3+)<__________mol·L-1（已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39）。

（5）该工艺流程中可以循环利用的物质有__________和__________。

高二化学实验题困难题查看答案及解析

钴酸锂电池应用广泛，电池正极材料主要含有LiCoO2、导电剂乙炔黑、铝箔及少量Fe，可通过下列实验方法回收钴、锂。

几种金属离子沉淀完全(离子浓度为10-5mo/L) 的pH如下表:

回答下列问题:

(1)滤液I的主要成分是_________。

(2)已知: 氧化性Co3+>H2O2>Fe3+，“酸浸”过程中H2O2所起主要作用是________不能用盐酸代替硫酸，原因是:__________。“调节pH”除去的离子主要有Al3+和_____。

(3)酸浸时浸出率随温度变化如图所示，温度升高至50℃以上时浸出率下降的原因是_________。

(4)“萃取”和“反萃取“可简单表示为: Co2++2( HA)2Co(HA2)2+2H+，则反萃取过程加入的试剂X是____________。

(5)向CoSO4溶液中加入NH4HCO3溶液，发生反应的离子方程式为_________。

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