工业上以钒钛磁铁矿为原料,在炼铁的同时还可以制备钒的最高价氧化物V2O5,其主要流程如图:
已知:①+2H++H2O ②NH4VO3微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇
(l)浸取过程中提高浸取率的方法______(任写一种)
(2)钒渣中的V2O3与CaCO3混合后在空气中焙烧时转化为Ca(VO3)2同时释放出一种温室气体,写出该反应的化学方程式_____。
(3)Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸,试用平衡移动原理分析其原因_____,浸出液中含钒物质的化学式为_________。
(4)过滤后用乙醇代替水来洗涤沉淀的原因是______。
(5)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3),若浸出液中c()=0.1mol•L-1,为使钒元素的沉降率达到98%,至少应调节c()为_____mol•L-1[已知Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3]
(6)煅烧NH4VO3时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200℃时,得到的固体物质化学式为_____。
高三化学工业流程中等难度题
工业上以钒钛磁铁矿为原料,在炼铁的同时还可以制备钒的最高价氧化物V2O5,其主要流程如下:
已知:①VO3-+2H+VO2++H2O
②NH4VO3微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇
(1)高炉炼铁应用的冶炼方法是____(填标号)
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法
(2)钒渣中的V2O3在焙烧时转化为Ca(VO3)2,写出该反应的化学方程式__。
(3)Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸,试用平衡移动原理分析其原因_,浸出液中含钒物质的化学式为___。
(4)沉钒过程有气体生成,其反应的离子方程式为__。
(5)过滤后用乙醇代替水来洗涤沉淀的原因是__。
(6)煅烧NH4VO3时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200℃时,得到的固体物质化学式为__,300~350℃放出的气态物质化学式为__。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
工业上以钒钛磁铁矿为原料,在炼铁的同时还可以制备钒的最高价氧化物V2O5,其主要流程如下:
已知:①VO3-+2H+VO2++H2O
②NH4VO3微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇
(1)高炉炼铁应用的冶炼方法是____(填标号)
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法
(2)钒渣中的V2O3在焙烧时转化为Ca(VO3)2,写出该反应的化学方程式__。
(3)Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸,试用平衡移动原理分析其原因_,浸出液中含钒物质的化学式为___。
(4)沉钒过程有气体生成,其反应的离子方程式为__。
(5)过滤后用乙醇代替水来洗涤沉淀的原因是__。
(6)煅烧NH4VO3时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200℃时,得到的固体物质化学式为__,300~350℃放出的气态物质化学式为__。
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工业上以钒钛磁铁矿为原料,在炼铁的同时还可以制备钒的最高价氧化物V2O5,其主要流程如图:
已知:①+2H++H2O ②NH4VO3微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇
(l)浸取过程中提高浸取率的方法______(任写一种)
(2)钒渣中的V2O3与CaCO3混合后在空气中焙烧时转化为Ca(VO3)2同时释放出一种温室气体,写出该反应的化学方程式_____。
(3)Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸,试用平衡移动原理分析其原因_____,浸出液中含钒物质的化学式为_________。
(4)过滤后用乙醇代替水来洗涤沉淀的原因是______。
(5)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3),若浸出液中c()=0.1mol•L-1,为使钒元素的沉降率达到98%,至少应调节c()为_____mol•L-1[已知Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3]
(6)煅烧NH4VO3时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200℃时,得到的固体物质化学式为_____。
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四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4,同时获得副产品甲的工业生产流程如下:
(1)已知酸浸反应FeTiO3+2H2SO4===FeSO4+TiOSO4+2H2O,则FeTiO3中铁元素的化合价为___________。
(2)上述生产流程中加入铁屑的目的是使Fe3+还原为Fe2+,且反应得到的溶液中含钛元素的离子只有TiO2+,该过程发生的主要反应有:
①2Fe3++Fe===3Fe2+ ; ②2TiO2++Fe+4H+===2Ti3++Fe2++2H2O;③______________________________________。
(3)加热TiOSO4溶液可制备TiO2·nH2O胶体,其反应的化学方程式为__________________。
(4)由TiO2·nH2O胶体制得固体TiO2·nH2O,再用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可制得钛白粉。已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K=___________________。
(5)可循环利用的物质是_________,副产品甲含结晶水,其化学式是_______________。
(6)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用___________方法。
TiCl4 | SiCl4 | |
熔点/℃ | -25.0 | -68.8 |
沸点/℃ | 136.4 | 57.6 |
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黄铁矿既是硫矿又是铁矿,因其呈黄色俗称“愚人金”,是重要的工业原料。工业煅烧过程中常产生废渣,废渣成分主要含铁的几种氧化物和二氧化硅等,利用该废渣可以制备高效净水剂聚合硫酸铁,工艺流程如下:
(1)检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2+,试剂是 。
(2)硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是 。
(3)废铁皮使用前要用纯碱溶液浸泡,目的是 。
(4)“酸溶”过程中Fe2O3溶解的化学反应方程式为 。
(5)“操作Ⅲ”系统操作名称依次为 、 、过滤和洗涤。洗涤的方法是 。
(6)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2+,写出H2O2氧化Fe2+为Fe3+的离子方程式: 。
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二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料。+4价的钒化合物在弱酸性条件下易被氧化。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
回答下列问题:
(1) VOC12中V的化合价为 ________。
(2)步骤i中生成VOC12的同时生成一种无色无污染的气体,该化学方程式为___。也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOC12溶液,该法的缺点是 _______
(3)步骤ii可在下图装置中进行。
①反应前应通入CO2数分钟的目的是 ________。
②装置B中的试剂是____。
(4)测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量ag样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30 mL混酸溶解后,加0.02 mol/LKMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续加1 %NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量的NaNO2,最后用c mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗体积为b mL。滴定反应为:VO2++Fe2++2H+= VO2++Fe3++H2O.
①KMnO4溶液的作用是_______ 。NaNO2溶液的作用是______ 。
②粗产品中钒的质量分数的表达式为_________ 。
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工业上用铬铁矿(主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3、MgCO3、SiO2等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体(K2Cr2O7)和铁红的流程如下:
已知:Ⅰ.2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
Ⅱ.常见离子开始生成沉淀和沉淀完全的pH值如下表所示:
Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | SiO32- | AlO2- | |
开始沉淀的pH | 1.9 | 4.2 | 8.1 | 9.5 | 10.2 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 5.3 | 9.4 | 8.0 | 8.5 |
(1)铬铁矿反应前需要进行粉碎,目的是________。
(2)熔融Na2CO3条件下主要反应:2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3=4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2。该反应中的氧化产物为___________、___________。该条件下还可以得到的副产物为NaAlO2和Na2SiO3,写出生成Na2SiO3的化学方程式为__________。
(3)滤渣2的主要成分为____________;滤渣4的主要成分为___________。
(4)调节pH3的合适试剂为_______________;调节pH3的范围为____________。
(5)用醋酸调节pH2=5的目的为________________。
(6)检验滤液4中Fe3+是否沉淀完全的方法是___________________________。
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以AlCl3、工业V2O5(纯度为96%)为原料,低温提纯制备高纯V2O5,其主要实验流程如下:
已知:①无水AlCl3升华温度约170℃,在空气中会吸水部分水解。
②VOCl3(三氯氧钒)熔点约78 ℃,沸点约127 ℃,易水解生成V2O5。
③V2O5易溶于碱生成VO(偏钒酸盐),溶于强酸生成(氧基钒离子)。
(1)“氯化”产物为VOCl3和Al2O3,装置如图所示。
向反应装置中不断通入氩气的目的是_________;反应温度采用160℃左右的原因是_________。
(2)“沉钒”时控制温度为35 ℃、pH约为1,VOCl3转化为(NH4)2V6O16(多钒酸铵),其离子方程式为_________。
(3)“煅烧”时为避免生成的NH3将产物还原,需采取的措施是_________。
(4)氨解沉钒时也可将VOCl3与氨水作用,生成NH4VO3(为避免反应过于剧烈,需先将一定量VOCl3溶解于水中配制成钒溶液)。沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系分别如图1、图2所示。
①钒溶液中会存在少量颗粒状沉淀,其可能成分为_________(填化学式)。
②为确定较适宜的沉钒条件,请结合图曲线,补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案:_________,使用专用仪器测定并计算沉钒率。(实验中可供选择的试剂:50 g·L-1的钒溶液、10 g·L-1的钒溶液、25 %的优级纯氨水、高纯水)
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工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
已知:MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解。
回答下列问题:
(1)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01mol/L-1,滤液中残留的c(Ca2+)= 〔已知:Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕
(2)沉锰工序中,298K、c(Mn2+)为1.05 mol/L-1时,实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是 。
(3)从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是:过滤、 。
(4)为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数,准确称量1.20g软锰矿样品,加入2.68g草酸钠固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移到250mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度,从中取出25.0mL,用0.0200mol·L-1高锰酸钾溶液进行滴定,当滴入20.0mL溶液时恰好完全反应。
已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化:
2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ =2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
MnO2 + C2O42- + 4H+ = Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O
求该软锰矿中二氧化锰的质量分数 (写出计算过程)。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
已知:MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解。
回答下列问题:
(1)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01mol/L-1,滤液中残留的c(Ca2+)= 〔已知:Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕
(2)沉锰工序中,298K、c(Mn2+)为1.05 mol/L-1时,实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是 。
(3)从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是:过滤、 。
(4)为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数,准确称量1.20g软锰矿样品,加入2.68g草酸钠固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移到250mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度,从中取出25.0mL,用0.0200mol·L-1高锰酸钾溶液进行滴定,当滴入20.0mL溶液时恰好完全反应。
已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化:
2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
MnO2 + C2O42- + 4H+ == Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O
求该软锰矿中二氧化锰的质量分数 (写出计算过程)。
高三化学填空题极难题查看答案及解析