[题目]以硅藻土为载体的五氧化二钒是接触法生成硫酸的催化剂.从废钒催化剂中回收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:物质质量分数如图1是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题:(1)“酸浸时转化为.反应的离子方程式为 .同时转成为提高浸出速率.除适当增加硫酸浓度浓度外.还可采取的措施有写出两条.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】以硅藻土为载体的五氧化二钒是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收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
质量分数

如图1是一种废钒催化剂回收工艺路线：

回答下列问题：

(1)“酸浸”时转化为，反应的离子方程式为______，同时转成为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有______写出两条。“废渣1”的主要成分是______。

(2)“酸浸”实验中，钒的浸出率结果如图2所示。由图可知，当钒的浸出率为时，所采用的实验条件为______。

(3)“氧化”中欲使3mol的变为，则需要氧化剂至少为______mol。

(4)“中和”作用之一是使钒以形式存在于溶液中。“废渣2”中含有______。

(5)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：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”或“中”。

(6)“流出液”中阳离子最多的是______。

(7)“沉钒”得到偏钒酸铵沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式______。

【答案】减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度、搅拌、2h，，5h 、碱 2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑

【解析】

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逆向移动，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，以此来解答。

(1) “酸浸”时转成，反应的离子方程式为，减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度、搅拌等，可提高浸出速率，“废渣1”的主要成分是；

(2)钒的浸出率结果如图2所示。由图可知，当钒的浸出率为时，所采用的实验条件为、2h，，5h；

(3) “氧化”的目的是使VO2+变为VO2+，V元素的化合价由+4价升高为+5价，Cl元素的化合价由价降低为-1价，由电子守恒可知该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：6，则欲使3mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂至少==0.5mol；

(4) 由上述流出分析可知，“中和”步骤有2个目的，是使钒以形式存在于溶液中；沉淀、，生成Fe(OH)3、Al(OH)3；

(5)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，使OH-浓度增大，反应逆向移动提高洗脱效率；

(6)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+；

(7)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，“煅烧”中发生反应的化学方程式为2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑。

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已知反应原理：

有关物质的物理性质如表：

	丙烯醛	丙烯醇	丙烯酸	四氯化碳
沸点/℃	53	97	141	77
熔点/℃	-87	-129	13	-22.8
密度/gcm-3	0.84	0.85	1.02	1.58
溶解性(常温)	易溶于水和有机物	溶于水和有机溶剂	溶于水和有机溶剂	难溶于水，易溶于有机物

（1）已知苯的沸点为80.1℃，上述步骤②的萃取剂用四氯化碳而不用苯，其主要原因可能是_________________。上层液体分液漏斗________（填“上”或“下”）口倒（或放）出。

（2）从步骤④的残留液中可提取一种无水正盐，它是________（填化学式）。

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（4）已知：醛类具有较强还原性，能与溴水、酸性高锰酸钾溶液、银氨溶液等反应。某同学为了证明丙烯酸产品中含有丙烯醛，设计如下方案：

a.取少量溴水于试管，加入适量丙烯酸样品，振荡，溶液褪色

b.取少量酸性高锰酸钾溶液于试管，加入适量丙烯酸样品，振荡，溶液褪色

c.取少量银氨溶液于试管，加入适量丙烯酸样品，用水浴加热，有银镜产生

d.取少量酸性重铬酸钾溶液于试管，加入适量丙烯酸样品，振荡，溶液由橙红色变成绿色

上述方案中，能证明丙烯酸产品中含少量丙烯醛的是________（填字母）。

（5）请你选择下列药品设计一个简单实验证明丙烯醇含有碳碳双键：________。（可选药品：丙烯醇样品、酸性高锰酸钾溶液、酸性重铬酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液和钠粒）

（6）为了证明丙烯酸是弱酸，设计如下方案，其中能达到实验目的的是________（填字母）。

代号	方案	预测现象
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