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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

     

    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）在上述处理过程中只有SiO2不能溶解与水中，所以步骤①过滤所得废渣的成分是SiO2。（2）②中萃取时必须加入适量碱，其原因是加入碱可以与上述平衡中的生成物硫酸反应反应，减少生成物的浓度，化学平衡正向移动，这样就可以提高钒的萃取率，根据框图的物质转化关系可知在③中X试剂应该为H2SO4。⑶在步骤④中KClO3把VO2+氧化为VO3-，在步骤⑤中加入氨水调节溶液的PH,这时转化为难溶的NH4VO3沉淀。该反应的离子方程式为NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－。（4）在实际生产中，结合表中给定的数据可知：在⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为1．7——1．8． 若钒沉淀率为93．1%，则溶液的pH为2．0，c(H+)= 10-2mol/L,c(OH-)=Kw÷c(H+)=10-14÷10-2=10-12mol/L． 此时不产生Fe(OH)3沉淀，则c(Fe3+)·c(OH-)3< 2．6 ×10-39． c(Fe3+) <2．6×10-39÷c(OH-)3=2．6×10-39÷(10-12)3 =2．6×10-3mol/L． ⑸ 由流程图示可以看出：在该工艺流程中，可以循环利用的物质有氨气（或氨水）和有机萃取剂。??

    考点：考查化学与技术的知识。主要包括物质的溶解性、混合物的分离、化学平衡移动、沉淀的产生的条件、物质的循环利用等知识。

     

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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。

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    （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：2013-2014学年四川省成都市高三12月阶段测试化学试卷（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

    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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    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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