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:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
(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
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:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
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:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
(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
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 。
高二化学实验题困难题查看答案及解析
某科研人员以废镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO)为原料回收镍,工艺流程如下:
已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表:
回答下列问题:
(1)浸出渣主要成分为_________(填化学式)。
(2)“除铜”时,Fe3+与H2S反应的离子方程式为__________________。
(3)“氧化”的目的是将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,温度需控制在40~50℃之间,该步骤温度不能太高的原因是_______________________。
(4)“调pH”时,pH的控制范围为_________。
(5)在碱性条件下,电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步,其中第一步是Cl-在阳极被氧化为ClO-,则该电极反应式为_______________________。
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:
pH | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 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:
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:
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 |
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
研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成份为BaCO3,且含有铁、镁等离子)
制备BaCl2·2H2O,工艺流程如下:
己知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4。
(1)S1Cl4水解反应的化学方程式为 。过滤操作需要的玻璃仪器有 。
(2)加钡矿粉调节pH=7的作用是 、 。
(3)加20% NaOH调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是 。
(4)BaCl2滤液经 、 、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2· 2H2O。
(5)10吨含78.8%BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·2H2O 吨。
高二化学实验题中等难度题查看答案及解析