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    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        。

     

    【答案】

    （1）SiO2 ；过滤（2）加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率［或类似表述，如提高RAn（有机层）的浓度、百分含量等］；H2SO4（3）NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－

    （4）1.7～1.8（或1.7、1.8其中一个），2.6×10-3mol·L-1（5）氨气（或氨水）；有机萃取剂

    【解析】

    试题分析：（1）在给定的物质中只有二氧化硅不溶解于水，所以过滤得到的滤渣是SiO2 。（2）②由于该反应是可能反应，反应产生了酸，加入碱可以中和酸，减小酸的浓度。根据勒夏特列原理，减小生成物的浓度，会使平衡向正反应方向移动，从而提高钒的萃取率。③若加入物质使钒的萃取率降低，可以加入硫酸，来增加生成物的浓度，使平衡逆向移动，就可以达到目的。（3）离子方程式为NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－（4）根据表格数据可看出：在PH为1.7—1.8时钒沉淀率最高。当钒沉淀率为93.1%时PH=2.0，C(H+)=0.01mol/L,C(OH-)=(1×10-14)/0.01=1×10-12mol/L.Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39＞c(Fe3+)×C3(OH-)=2.6×10-3mol·L-1.由流程图可以看出氨水和有机萃取剂可以循环利用。

    考点：考查外界条件对化学平衡的影响及溶度积常数的计算等知识。

     

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    （1）若X原子的最外层电子数是次外层的3倍．
    ①元素X在周期表中的位置
     
    ．
    ②工业上由W的单质制备W的气态氢化物的化学方程式是
     
    ．
    （2）若四种元素中只有一种金属元素．
    ①冶炼Y的化学方程式是
     
    ．
    ②工业上，将X的单质与Z的最高价氧化物加热到1900℃以上可制得一种新型陶瓷（ZX），同时得到一种可燃性气体，该反应的化学方程式是
     
    ．
    ③为比较X、Z最高价氧化物的水化物酸性强弱，某同学设计如图2所示实验．
    I．B试管中盛放的试剂是
     
    ．
    II．C试管中反应的化学方程式是
     
    ．

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    科目：高中化学 来源：2013-2014学年陕西省等五校高三第一次模拟考试理综化学试卷（解析版） 题型：填空题

    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

     

    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??????? 。

     

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    科目：高中化学 来源：2013-2014学年山东省威海市高三上学期期中考试化学试卷（解析版） 题型：填空题

    工业上，将黄铜矿（CuFeS2）通过8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2反应制取铜及其硫和铁的化合物。

    （1）上述反应中，还原剂为           。

    （2）黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3。方法为：

    ①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。

    ②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。

    据以上信息回答下列问题：

    a．通过上述②，炉渣中的Al2O3变成了                             （写离子）。

    b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。

    提供的试剂：稀盐酸  稀硫酸  KSCN溶液  酸性KMnO4溶液   NaOH溶液  碘水

    所选试剂为                。

    证明炉渣中含有FeO的实验现象为                                      。

    （3）对上述炉渣中进行含铁量的测定步骤如下：

    I．步骤③发生反应的离子方程式为                        。

    II．步骤④中煮沸的作用是                             。

    III．步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、            。

    IV．若滴定过程中消耗0.100mol·L−1KI溶液20.00mL，则炉渣中铁的百分含量为           。

     

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年广东省佛山市高三教学质量检测（二）理综化学试卷（解析版） 题型：实验题

    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                      。

     

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