从废钒催化剂(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)①中废渣的主要成分是________。
(2)②、③中的变化过程可简化为(下式中Rn+表示VO2+或Fe3+,HA表示有机萃取剂的主要成分):
Rn+(水层)+nHA(有机层) RAn(有机层)+nH+(水层);
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。③中反萃取时加入的X试剂是 。
(3)完成④中反应的离子方程式:ClO3-+ VO2++ H+= VO3++ Cl-+__________
(4)25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率/ | 88 | 92 | 93 | 95 | 95 | 95 | 93 | 90 | 87 |
根据上表数据判断,⑤中加入氨水,调节溶液pH最佳值为 ;若钒沉淀率为90%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< 。(已知:25℃时,Kap[Fe(OH)3]=2.6×10-29)
(5)在整个工艺流程中,可以循环利用的物质是水、 和 。
(6)写出废液Y中除H+之外的两种阳离子 。
高三化学实验题困难题
钒是重要的化学催化剂,从废钒催化剂(主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等)中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下,请回答下列问题:
(1)步骤①中废渣的主要成分是____________,K2SO3的作用是_________________________。
(2)操作②中用到的主要玻璃仪器是____________________。
(3)②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+或Fe3+,HA表示有机萃取剂)。
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4 (水层)为提高②中萃取百分率,应采取的措施是____________________________________。
(4)请完成④中的反应离子方程式:
_____ClO3- + VO2+ + H+ = VO3+ + +
(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:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表,在实际生产中,⑤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)该工艺流程中,可以循环利用的物质有________________________。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
从废钒催化剂(主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等)中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下,请回答下列问题:
(1)步骤①中废渣的主要成分是________,③中X试剂为。
(2)实验室中进行萃取分液操作时,注入萃取剂,充分振荡,将分液漏斗于铁圈上静置,当液体分层后,接下来的操作是 ________。
(3)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)为提高②中萃取百分率,应采取的措施是________。
(4)请完成④中的反应离子方程式:
□ClO3- + □VO2+ +□H+ =□VO3+ + □________ +□________
(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:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH值为________。
(6)该工艺流程中,可以循环利用的物质有。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
从废钒催化剂(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)①中废渣的主要成分是________。
(2)②、③中的变化过程可简化为(下式中Rn+表示VO2+或Fe3+,HA表示有机萃取剂的主要成分):
Rn+(水层)+nHA(有机层) RAn(有机层)+nH+(水层);
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。③中反萃取时加入的X试剂是 。
(3)完成④中反应的离子方程式:ClO3-+ VO2++ H+= VO3++ Cl-+__________
(4)25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率/ | 88 | 92 | 93 | 95 | 95 | 95 | 93 | 90 | 87 |
根据上表数据判断,⑤中加入氨水,调节溶液pH最佳值为 ;若钒沉淀率为90%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< 。(已知:25℃时,Kap[Fe(OH)3]=2.6×10-29)
(5)在整个工艺流程中,可以循环利用的物质是水、 和 。
(6)写出废液Y中除H+之外的两种阳离子 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸中常用的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~2.9 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)提高“酸浸”效率的措施:________________;________________(写两条)。“废渣1”的主要成分是__________________________。
(2)“氧化”中主要是将VO2+变为VO2+,则氧化剂与还原剂之比为________________。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124-形式存在于溶液中。“废渣2”中含有__________。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH + V4O124- R4V4O12 + 4OH-(以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈______性(填“酸”“碱”“中”)。“流出液”中阳离子最多的是______________。
(5)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式______。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
某工厂用回收钒渣(含VOSO4、K2SO4、SiO2))制取V2O5时工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)操作I的名称 ,①中产生废渣的主要成分是 。
(2)己知:VOSO4(水层)+2HA(有机层)VOA2(有机层)+H2SO4(水层)。步骤②中必须加入适量碱,其原因是 ;步骤③中反萃取所用的试剂X为 。
(3)步骤④中的反应的离子方程式:□ClO3—+□VO2++□H+=□VO3++□ +□
(4)沉淀Y的摩尔质量为598g·mol—1,且仅含有四种元素。取59.8g沉淀Y的样品充分焙烧,得到产品54.6g,将产生的气体通过足量碱石灰,碱石灰增重1.8g,剩余的气体再通入稀硫酸被完全吸收。通过计算确定沉淀Y的化学式为 。
(5)钒沉淀率和溶液pH之间关系如下
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+)< 。(己知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×l0—39)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
五氧化二钒在工业生产中有重要用途。某含钒废料的成分为V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3、Al2O3,实验小组从其中回收V2O5的一种工艺流程如下:
请回答下列问题;
(1)(研磨)的目的为__________________。所加纯碱不宜过量太多,理由为_________。
(2)“焙烧”后所得混合物中除含Na2CO3、NaVO3、Fe2O3、NaA1O2外,还含有________(填化学式)。
(3)“酸浸”时,VO3-转化为VO2+,转化反应的离子方程式为_________________________;滤渣1的主要成分为_________________(填化学式)。
(4)已知:常温下,Al(OH)3、Fe(OH)3 饱和溶液中金属阳离子浓度的负对数[-lg c(M3+ )]与pH 的关系如图所示:
常温下,Ksp[Fe(OH)3]=________________________;当调pH=4 时,溶液中A13+________(填“是”或“否”)沉淀完全。(已知;溶液中离子浓度小于等于10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全)
(5)“煅烧”时,反应的化学方程式为____________________________________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
某学习小组欲从工业废钒催化剂中回收V2O5,通过分析知该废钒催化剂的主要成分如下表:
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~2.9 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
他们通过査阅资料找到一种废钒催化剂的回收工艺流程路线如下:
可答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,V2O4转成VO2+。则V2O5转化为VO2+ 的离子方程式为______________。 “废渣1”的主要成分是_______。
(2)“氧化”的目的是使VO2+变为VO2+,写出该反应的离子方程式_______________。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124-形式存在于溶液中,则“废渣2”的成分有_____________(用化学式表示)。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124- R4V4O12+4OH-(ROH 为強碱性阴离子交换树脂)。“流出液”中阳离子最多的是___________;为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈____________性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(5)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出得到沉淀的化学方程式__________ 。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
某学习小组欲从工业废钒催化剂中回收V2O5,通过分析知该废钒催化剂的主要成分如下表:
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~29 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
他们通过查阅资料找到一种废钒催化剂的回收工艺流程路线如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,V2O4转成VO2+。则“废渣1”的主要成分是_____________。
(2)“氧化”的目的是使VO2+变为VO2+,写出该反应的离子方程式________________________。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124- 形式存在于溶液中,则“废渣2”的成分有__________(用化学式表示)。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124- R4V4O12+4OH-(ROH 为強碱性阴离子交换树脂)。“流出液”中阳离子最多的是_______________;为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈______性(填“酸”、“碱“或“中”)。
(5) “沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出得到沉定的化学方程式__________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
某学习小组欲从工业废钒催化剂中回收V2O5,通过分析知该废钒催化剂的主要成分如下表:
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~29 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
他们通过查阅资料找到一种废钒催化剂的回收工艺流程路线如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,V2O4转成VO2+。则“废渣1”的主要成分是_____________。
(2)“氧化”的目的是使VO2+变为VO2+,写出该反应的离子方程式________________________。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124- 形式存在于溶液中,则“废渣2”的成分有__________(用化学式表示)。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124- R4V4O12+4OH-(ROH 为強碱性阴离子交换树脂)。“流出液”中阳离子最多的是_______________;为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈______性(填“酸”、“碱“或“中”)。
(5) “沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出得到沉定的化学方程式__________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析