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 |
(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。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO | |
平衡 常数 | Ka=1.8×10-5 | = 4.3×10-7 | = 5.6×10-11 | Ka= 3.0×10-8 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
科学家利用淡水与海水之间含盐量的差别发明了一种新型电池——水电池。
(1)用二氧化锰纳米棒作电池正极可提高发电效率,这是利用纳米材料的 特性,使之能与钠离子充分接触。
(2)水电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,该电池的负极反应式为 。水电池工作时,Na+不断向 极方向移动。
(3)水电池生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为 。
(4)某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液中金属阳离子的浓度与溶液pH的关系如右图。请据右图分析:
①该温度下,溶度积常数的关系为:KSP[Fe(OH)3] KSP[Mg(OH)2](填“>”、“=”或“<”);
②如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的FeCl3溶液,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
25℃时,将0.01molCH3COONa和0.002molHCl溶于水,形成1L混合溶液。
(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示:
A___________________________________________________;
B____________________________________________________;
C___________________________________________________。
(2)溶液中共有______________种不同的粒子。
(3)在这些粒子中,浓度为0.01mol/L的是 ;浓度为0.002mol/L的是 。
(4) 和 两种粒子物质的量之和等于0.01mol。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
常温时,将某一元酸HA溶液与NaOH溶液等体积混合:
(1)若c (HA) = c (NaOH) =0.lmol/L,测得混合后溶液的pH>7。
①不能证明HA是弱电解质的方法是( )
A.测得0. 1mol/L HA的pH>l
B.测得NaA溶液的pH>7
C.pH=l的HA溶液与盐酸,稀释100倍后,盐酸的pH变化大
D.用足量锌分别与相同pH、相同体积的盐酸和HA溶液反应,产生的氢气一样多
②混合溶液中,关系式一定正确的是 ( )
A.c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
B.c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
C.c(HA)+c(A-)=0.1mol/L
D.c( HA) +c( H+)=c(OH-)
③若HA+B2-(少量)=A-+HB-、H2B(少量)+2C-=B2-+2HC、HA+C-=A-+HC,则相同pH的①NaA溶液;②Na2B溶液;③NaHB溶液;④NaC溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为 (填序号)。
(2)若c( HA)=c(NaOH)=0.1mol/L,测得混合后溶液的pH=7。
①现将一定浓度的HA溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH跟该浓度的HA溶液稀释10倍后所得溶液的pH相等,则HA溶液的物质的量浓度为 mol/L。
②用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的HA时,下列操作能引起所测HA浓度偏大的是 。
A.用蒸馏水洗涤锥形瓶后,用待测HA溶液进行润洗
B.滴定前发现滴定管的尖嘴部分有气泡,滴定后消失
C.装NaOH的碱式滴定管未用标准的NaOH溶液润洗
D.滴定前仰视,滴定后俯视读数
(3)若c(HA)= 0.04 mol/L,c(NaOH)=0.02 mol/L。
①若HA为CH3COOH,二者等体积混合后该溶液显酸性,则溶液中所有离子按浓度由大到小排列的顺序是 。
②若HA为强酸,99℃时(Kw=10-12),将两种溶液等体积混合后,溶液中由水电离出的H+浓度为 _ _ mol/L(假设混合后溶液体积为两溶液体积之和)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3 H+ + H2PO3-。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生成Na2HPO3。
(1)①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式____________________________。
②某温度下,0.1000 mol·L-1的H3PO3溶液pH的读数为1.6,即此时溶液中c (H+) = 2.5×10-2 mol·L-1,除OH-之外其他离子的浓度由小到大的顺序是 ,该温度下H3PO3电离平衡的平衡常数K= 。(H3PO3第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字)
③向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性,所得溶液中
c(Na+)_______ c(H2PO3-)+ 2c(HPO32-)(填“>”、 “<” 或“=”)。
(2)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式_______________________。
(3)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:
说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为________________________。
②产品室中反应的离子方程式为________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
草酸(H2C2O4)是二元弱酸,25℃时,H2C2O4:K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5;H2CO3:K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。
(1)KHC2O4溶液呈__________性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(2)下列化学方程式可能正确的是 。
A. |
B. |
C. |
D. |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(9分)某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,流程如下:
阴离子膜法电解装置如下图所示:
(1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式: 。
(2)已知Ksp (Fe(OH)3) =" 4" ´10–38,假设溶液中Fe3+离子浓度为0.1 mol·L–1,则开始生成Fe(OH)3沉淀的pH是_________,沉淀完全的pH是_________。(可能用到的数据:lg= -0.1 lg=0.2)
(3)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
离子 | Fe3+ | A13+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 1.2 | 3.7 | 7.0 | 7.8 | 9.3 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 4.7 | 9.6 | 9.8 | 10.8 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在80℃时,将0.8mol的A气体充入4L已抽空的固定容积的密闭容器中发生反应:A(g)mB(g)隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间(s) c(mol/L) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(A) | 0.20 | 0.14 | b | 0.09 | 0.09 | 0.09 |
c(B) | 0.00 | 0.12 | 0.20 | c | d | e |
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