【题目】-钒和五氧化二钒在工业中应用广泛,某工厂从钒渣(主要成分有 V2O3、FeO,还含有少量 CuO、Al2O3 等)中回收金属,工艺流程如图:
已知:①KspCu(OH)2=1.0×10-21,KspFe(OH)3=4.0×10-38 ,KspFe(OH)2=8.0×10-16
②NH4VO3 难溶于水,(VO2)2SO4 易溶于水。
(1)制取纯净的 Al2O3 需要经过“一系列操作”为过滤、___、___。
(2)滤渣 1 在“煅烧”过程中,主要成分 V2O3 转化为可溶性 NaVO3,写出其反应的化学方程式______ 。
(3)加入稀硫酸后,酸浸液中 VO与 VO
能大量共存的原因是______ (用离子方程式解释)。
(4)常温下调节酸浸液的 pH=___,即可以完全除去铁、铜两种元素对应的离子; 实际 pH 值要调整到 8,其目的是______。
(5)请写出煅烧滤渣 3 时,发生反应的化学方程式 ________。
【答案】洗涤 灼烧 V2O3+Na2CO3+O2 2NaVO3+CO2 VO
+2H+
VO
+H2O(反过来写也得分) 6 使 VO
+H2O
VO
+2H+平衡正向移动(或使 VO
+2H+
VO
+H2O逆向移动),VO
更多转化为 VO
2NH4VO3
2NH3↑+V2O5+H2O
【解析】
根据钒渣中主要成分有V2O3、FeO,还含有少量的CuO、Al2O3,加NaOH溶液时发生Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,滤液1中通入足量二氧化碳生成Al(OH)3沉淀,过滤后,洗涤、灼烧得到Al2O3;根据滤渣1含V2O3、FeO、CuO,煅烧时主要发生V2O3与Na2CO3、O2反应生成NaVO3和CO2,据此写出化学方程形式;且FeO被氧化为Fe2O3,加酸溶液时溶液中含铁离子、铜离子,滤渣2为Fe(OH)3、Cu(OH)2,由Ksp可知,保证铜离子完全沉淀时,铁离子已经完全沉淀,计算需要调节的pH值;实际pH值要调整到8,使化学平衡移动,VO更多的转化为VO
,在滤液2中加入(NH4)2SO4溶液,生成NH4VO3沉淀,煅烧得到V2O5,以此来解答。
(1)因为滤液1中主要存在AlO2-,通入足量的CO2,发生AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-反应,由Al(OH)3沉淀制取纯净的Al2O3,需要经过过滤、洗涤、灼烧(或煅烧);答案为洗涤、灼烧(煅烧)。
(2)煅烧时,滤渣1的主要成分V2O3转化为可溶性NaVO3,钒元素由+3价失电子变为+5价,V2O3作还原剂,空气中O2NaVO3+CO2;答案为:Na2CO3+V2O3+O2
2NaVO3+CO2。
(3)加入稀硫酸后,酸浸液中VO3-与VO2+存在VO+2H+
VO
+H2O或VO
+H2O
VO
+2H+化学平衡,因而能大量共存。答案为:VO
+2H+
VO
+H2O或VO
+H2O
VO
+2H+。
(4)加酸溶液时溶液中含铁离子、铜离子,滤渣2为Fe(OH)3、Cu(OH)2,当c(Fe3+)<10-5mol/L时,则铁离子沉淀完全,根据Ksp=c(Fe3+)×c3(OH-),所以c(OH-)==
mol/L=1.58×10-11mol/L,当c(Cu2+)<10-5mol/L,则铜离子沉淀完全,根据Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-),所以c(OH-)=
=
mol/L=10-8mol/L,因而使Fe3+沉淀完全所需的OH-浓度远小于使Cu2+沉淀完全所需的OH-浓度,则保证铜离子完全沉淀时,铁离子早已经沉淀完全,则由Cu2+沉淀完全所需的c(OH-)=10-8mol/L可知,常温下调节酸浸液的pH=6,即可以完全除去铁、铜两种元素对应的离子,由于VO
与VO
存在①VO
+H2O
VO
+2H+或②VO
+2H+
VO
+H2O化学平衡,所以实际pH值要调整到8,使上述平衡①正向移动,或使②逆向移动,VO
更多的转化为VO
;答案为6;使VO
+H2O
VO
+2H+平衡正向移动,或使VO
+2H+
VO
+H2O化学平衡逆向移动,VO
更多的转化为VO
。
(5)由题图转化关系和给予的信息可知,滤液2中加入(NH4)2SO4溶液,产生NH4VO3沉淀,过滤,滤渣 3是NH4VO3,煅烧生成V2O5、NH3和H2O,其化学方程式为2NH4VO32NH3↑+V2O5+H2O↑;答案为2NH4VO3
2NH3↑+V2O5+H2O↑。
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【题目】如图所示分别为氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞模型,请认真观察后完成表格。___________
离子晶体 | 晶体结构粒子 | 晶胞所含粒子数 | 配位数 | 阴阳离子个数之比 | ||
阴离子 | 阳离子 | 阴离子 | 阳离子 | |||
氯化钠 | ||||||
氯化铯 | ||||||
氟化钙 |
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】如图所示,室温下,A、B两个容积相等的烧瓶中分别集满了两种气体(同温、同压),当取下K夹,使两烧瓶内气体充分接触后,容器内压强由小到大的顺序正确的是( )
编号 | ① | ② | ③ | ④ |
A中气体 | H2S | H2 | NH3 | NO |
B中气体 | SO2 | Cl2 | HCl | O2 |
A.②③④①B.③①④②
C.③②①④D.④③②①
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】中草药秦皮中含有的七叶树内酯(每个折点表示一个碳原子,氢原子未画出),具有抗菌作用。若1 mol七叶树内酯分别与浓溴水和NaOH溶液完全反应,则消耗的Br2和NaOH的物质的量分别为( )
A.2mol Br2、3mol NaOH B.3mol Br2、3mol NaOH
C.3mol Br2、4mol NaOHD.4mol Br2、4mol NaOH
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】高铁酸钾()是一种新型、高效、多功能水处理剂,且不会造成二次污染。
查阅资料:
①为紫色固体,微溶于
溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生
,在碱性溶液中较稳定。
②与
溶液在20℃以下反应生成
,在较高温度下则生成
。
(1)实验室常利用氯气制备后与
、
反应制备
。根据下列仪器,请你组装合理、简洁的实验装置,所用装置的接口连接顺序是________。
(2)写出装置A中发生反应的离子方程式________。
(3)三颈烧瓶用冰水浴的原因是________,A处盛放的仪器名称是________。
(4)将实验得到的再加入饱和
溶液中,可析出紫黑色的
粗晶体,其原因是________。
(5)用滴定法测定所制粗的纯度(杂质与
不反应):取
粗
样品,加入足量硫酸酸化的
溶液,充分反应后,用
标准溶液滴定生成的I2,滴定消耗标准溶液的体积为
。涉及的反应有:
,
。
①滴定时选用的指示剂是________,滴定终点的现象是________。
②制得粗的纯度是________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知短周期元素的离子:aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是( )
A. 原子半径:A>B>D>CB. 原子序数:d>c>b>a
C. 离子半径:C>D>B>AD. 单质的还原性:A>B>D>C
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有下列化学仪器:①托盘天平;②玻璃棒;③药匙;④烧杯;⑤量筒;⑥容量瓶;⑦胶头滴管。
(1)现需要配制500 mL 1 mol/L硫酸溶液,需用质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸________mL。
(2)从上述仪器中,按实验使用的先后顺序,其编号排列是_______。
(3)容量瓶使用前检验漏水的方法是_______。
(4)若实验遇到下列情况,对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“不变”)
①未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中,_______________;
②摇匀后发现液面低于刻度线再加水,_____________;
③容量瓶中原有少量蒸馏水,_______________;
④定容时观察液面俯视,_____________;
⑤未将洗涤液注入容量瓶中,_______________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】短周期元素A,B,C在周期表中所处的位置如图所示。A,B,C三种元素原子的质子数之和为37,D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的3倍。则下列说法正确的是
B | ||
A | C |
A.元素C形成的一种氧化物具有漂白性能使品红溶液和石蕊试液褪色
B.B,C两种元素的气态氢化物均能与它们的最高价氧化物对应的水化物发生反应,且反应类型相同
C.在高温下,元素A的氧化物可与它同主族的单质反应制取A的单质并生成
D.四种元素形成的气态氢化物中,D元素形成的氢化物的稳定性最强,沸点也最高
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