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“合金的维生素”。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离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
请回答下列问题:
(1)请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式__________________________。
(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中 间体(如图)。其中a、c二步的化学方程式可表示为__________________________,____________________________________。
(3)该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一,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。
根据图试建议控制氯化铵系数和温度:_____________、______________。
(4)经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如
图所示。则NH4VO3在分解过程中____________。
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O
高三化学填空题困难题
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、K2SO4、SiO2)中钒的主要流程如下:
已知:(1)V2O5和NH4VO3均为难溶物,VOSO4和(VO2)2SO4均为易溶物。
(2) 2VO2++H2C2O4+2H+ = 2VO2+ + 2CO2↑+ 2H2O
回答下列问题:
(1)步骤①前,粉碎的目的是_________________________。
(2)步骤②中发生反应的离子方程式为__________________________。
(3)步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂):
VOSO4 (水层)+ 2HA(有机层)VOA2(有机层)+ H2SO4(水层),则步骤④中可选择硫酸作反萃取的原因是_____________。
(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定操作⑤后溶液中含钒量的步骤为:取10.0mL0.1mol/LH2C2O4溶液于锥形瓶中,加入指标剂,将待测液盛放在滴定管中,滴定到终点时,消耗待测液的体积为10.0mL,由此可知(VO2)2SO4溶液钒元素的含量为_________g/L。
(5)V2O5可用金属(如Ca、Al)热还原法获得钒,则金属铝热还原制得钒的化学方程式为_______________。
高三化学填空题极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,并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2)中钒的主要流程如下:
已知:(1)V2O5和NH4VO3均为难溶物,VOSO4和(VO2)2SO4均为易溶物。
(2) VO2++H2C2O4+H+ → VO2+ + CO2↑+ H2O
回答下列问题:
(1)步骤②的目的是 。
(2)步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂):
VOSO4 (水层)+ 2HA(有机层)VOA2(有机层)+ H2SO4(水层),则步骤④中可选择硫酸作反萃取的原因是 。
(3)若ClO3-将被还原为Cl-,请写出骤⑤中发生反应的离子方程式为 。
(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定操作⑤后溶液中含钒量的步骤为:取10.0mL0.1mol/LH2C2O4溶液于锥形瓶中,加入指标剂,将待测液盛放在滴定管中,滴定到终点时,消耗待测液的体积为10.00mL,由此可知(VO2)2SO4溶液钒元素的含量为 g/L。
(5)V2O5可用金属(如Ca、Al)热还原法获得钒,则金属铝热还原制得钒的化学方程式为 。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
高三化学解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“合金的维生素”。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离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
请回答下列问题:
(1)请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式__________________________。
(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中 间体(如图)。其中a、c二步的化学方程式可表示为__________________________,____________________________________。
(3)该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一,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。
根据图试建议控制氯化铵系数和温度:_____________、______________。
(4)经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如
图所示。则NH4VO3在分解过程中____________。
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O
高三化学填空题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,并被誉为“合金的维生素”。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离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
该工艺的主要流程如下。
请回答下列问题:
(1)请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式_________。
(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如下图)。其中a、c二步的化学方程式可表示为_________________,______________。
(3)该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一,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。根据下图试建议控制氯化铵系数为_________,控制温度的方法为_________________。
(4)将滤液1和滤液2混合后用氯酸钾氧化,氯元素被还原为最低价,其反应的离子反应方程式为___。
(5)经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如图所示。则NH4VO3在分解过程中_________。
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3 B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3 D.同时分解失去H2、N2和H2O
(6)全钒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+。电池充电时阳极的电极反应式为___________。
高三化学工业流程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“合金的维生素”。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离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
该工艺的主要流程如下。
请回答下列问题:
经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如图所示。则NH4VO3在分解过程中_________。
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3 B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3 D.同时分解失去H2、N2和H2O
高三化学计算题中等难度题查看答案及解析
(15分)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“合金的维生素”。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离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。
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下:
请回答下列问题。
(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,用化学方程式表示为________。
(2)反应①的目的是________。
(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,写出该步发生反应的离子方程式:________。
(4)用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液,滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量:VO2++H2C2O4+H+→VO2++CO2+X。X为________(写化学式)。
(5)经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化 的曲线如上图所示。则NH4VO3在分解过程中________(填序号)。
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O
高三化学填空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,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:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
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:
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,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
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:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
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:
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,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
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“合金的维生素”。为了回收利用含钢催化剂(V2O5、VOSO4及不溶性杂质),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺。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:
物质 | V2O5 | VOSO4 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 难溶 | 可溶 | 难溶 | 易溶 |
(1)由V2O5冶炼金属钒采用铝热剂法,反应的化学方程式为:___________
(2)V2O5通常用作为反应2SO2+O22SO3的理想催化剂,其催化的机理可能是加热时可逆地失去氧的原因,其过程可用两个化学方程式表示:_________、4V+5O22V2O5.
(3)反应①的目的是_________.
(4)将滤液1与滤液2混合后用氯酸钾氧化,氯元素被还原为最低价,其反应的离子方程式为______.
(5)反应③的沉淀率(又称沉钒率) 是回收钒的关键之一,下图是反应温度与沉钒率的关系图,则控制温度的方法是____________.
(6)反应④在NH4VO3的焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标) 随温度变化的曲线如图2所示,则其分解过程中_______(填字母代号)。
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3, 再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O 和NH3
D.同时分解失去H2和N2和H2O
(7)全钒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+。电池充电时阳极的电极反应式为__________
高三化学综合题困难题查看答案及解析