【题目】以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。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/% | 2.22.9 | 2.83.1 | 2228 | 6065 | 1~2 | <1 |
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
(1) “酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为 ,同时V2O4转成VO2+,“废渣1”的主要成分是 。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为 mol。
(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:4R0H+ V40124-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 。
【答案】(1)V2O5+2H+=2VO2++H2O ;SiO2
(2)0.5(3)Fe(OH)3、Al(OH)3(4)碱 ;K+
(5)2NH4VO3V2O5+H2O+2NH3↑(2分)
【解析】试题分析:从废钒催化剂中回收V2O5,由流程可知,“酸浸”时V2O5转化为VO2+,V2O4转成VO2+。氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子,只有SiO2不溶,则过滤得到的滤渣1为SiO2,然后加氧化剂KClO3,将VO2+变为VO2+,再加KOH时,铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,同时中和硫酸,过滤得到的滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4O124-R4V4O12+4OH-,由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知,碱性条件下利用反应正向移动,流出液中主要为硫酸钾,“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,“煅烧”时分解生成V2O5。
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为V2O5+2H+=2VO2++H2O,由上述分析可知滤渣1为SiO2;
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,由电子守恒可知,则需要氧化剂KClO3至少为3mol×(54)/[5(1)]=0.5mol;
(3)由上述分析分析可知滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3;
(4)利用强碱性阴离子交换树脂可“离子交换”和“洗脱”,则应选择碱性条件下使用,且OH-浓度大反应逆向移动提高洗脱效率;由上述分析可知,流出液中主要为硫酸钾,则“流出液”中阳离子最多的是K+;
(6)“煅烧”中发生反应的化学方程式为2NH4VO3V2O5+H2O+2NH3↑。
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【题目】化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是
化学性质 | 实际应用 | |
A. | Al2(SO4)3和小苏打反应 | 泡沫灭火器灭火 |
B. | 铁比铜金属性强 | FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板 |
C. | 次氯酸盐具有氧化性 | 漂白粉漂白织物 |
D. | HF与SiO2反应 | 氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 |
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色反应呈绿色)。
(1)外观暗灰色,表皮光滑;
(2)在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈绿色,合金片熔化,但不滴落;
(3)取刮去表皮的合金10 g,放入足量的稀硫酸中,收集到标准状况下的H2 8.96 L;
(4)另取刮去表皮的合金10 g,放入足量的NaOH溶液中,也收集到标准状况下的H2 8.96 L。
试据此判断,该合金中一定含有的元素是________(写元素符号);可能含有的元素是________(填选项编号)。
a.Ag b.Mg
c.Na d.Fe
如果该合金中只含2种元素,则二者的质量比是________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知A是一种装饰品的主要成分,根据如图转化关系,回答下列问题。
(1)A用途:_____________(任写一种),B是_____________,D是_____________。
(2)写出化学方程式:
①______________________________。
④______________________________。
(3)写出离子方程式:
②______________________________。
③______________________________。
⑤______________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】关于下列各图的叙述,正确的是( )
A.甲表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为483.6Kjmol﹣1
B.乙表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态
C.丙表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将A、B饱和溶液分别由t1℃升温至t2℃时,溶质的质量分数B>A
D.丁表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则同浓度的NaA溶液的pH小于NaB溶液
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列水溶液中的各组离子因为发生氧化还原反应而不能大量共存的是
A.Na+、Ba2+、Cl、SO42-
B.Ca2+、HCO3、C1、K+
C.MnO4、K+、I、H+
D.H+ 、Cl 、Na+ 、CO32
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】镁粉在焰火、闪光粉中是不可缺少的原料,工业上制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却.下列气体中,可用来冷却镁蒸气的是( )
A.空气 B.二氧化碳 C.氮气 D.氩气
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