(15分)随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科
题型:不详难度:来源:
(15分)随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。 部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
该工艺的主要流程如下:
请回答下列问题。 ⑴工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,用化学方程式表示为 。 ⑵反应①的目的是 。 ⑶该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式: 。 ⑷用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液,滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量:VO2++H2C2O4+H+→VO2++CO2+X。 X为 (写化学式)。
⑸经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如上图所示。则NH4VO3在分解过程中 (填序号)。A.先分解失去H2O,再分解失去NH3 | B.先分解失去NH3,再分解失去H2O | C.同时分解失去H2O和NH3 | D.同时分解失去H2、N2和H2O |
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答案
⑴3V2O5+10Al6V+5Al2O3 ⑵将V2O5转化为可溶性的VOSO4 ⑶NH+VO===NH4VO3↓ ⑷H2O(3分) ⑸B |
解析
(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其化学方程式表示为: 3V2O5+10Al6V+5Al2O3; (2)由流程图可知反应①的目的是:将V2O5转化为可溶性的VOSO4; (3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,反应的离子方程式为: NH+VO===NH4VO3↓; (4)由质量守恒定律可知X为:H2O; (5)由图分析可得:NH4VO3在分解过程中先分解失去NH3,再分解失去H2O; |
举一反三
(8分)海水的综合利用,对于人类的生产生活有重要的意义。 (1)海水淡化沿海缺水地区获取淡水的方法之一,列举出海水淡化的两种方法 、 。 (2)氯碱工业离子交换膜法生产中,透过离子交换膜的离子为 ,氢氧化钠产生于 (填‘“阳极”或“阴极”)。 (3)氯化钠为工业制纯碱的主要原料,制碱反应过程中法中析出NaHCO3的原因是 ;侯氏制碱法与索尔维制碱法相比除提高食盐利用率、无氯化钙生成的优势外还有 、 从而综合利用原料、降低成本、减少环境污染。 |
以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是 ①乙烷与氯气制备一氯乙烷 ②乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 ③苯和硝酸反应制备硝基苯 ④乙烯与氧气在银催化作用下生成环氧乙烷(C2H4O) |
【化学—选修2:化学与技术】(15分) 石膏转化为硫酸钾和CaCl2的工艺流程如下:
(1)CO2是一种很重要的副产品,工业上获得CO2的途径是 (用化学方程式表示)。 (2)转化Ⅰ中发生反应的离子方程式为 。过滤Ⅰ得到的滤液是 ,检验滤液中含有CO的方法是_________________________________。 (3)转化Ⅱ中发生反应的化学方程式为 ,转化Ⅱ中可获得K2SO4的原因是__________________________________________________。 (4)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是______________________________________。 (5)氯化钙结晶水合物是目前常用的无机储热材料,选择的依据是 。 a.熔点较低(29 ℃熔化) b.能制冷 c.无毒 d.能导电 |
(15分)氯化亚铜(CuCl)是有机合成工业中应用较广泛的催化剂,它是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化。从酸性电镀废液(主要含Cu2+、Fe3+)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下:
请回答下列问题: (1)电镀污泥的主要成分是 (写化学式); (2)酸浸时发生反应的离子方程式是 ; (3)析出CuCl晶体时的最佳pH在 左右; (4)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为: ; (5)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤,然后真空干燥、冷却,密封包装。真空干燥,密封包装的目的是 。 |
(14分) 复印机使用的墨粉主要成分是Fe3O4,下图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺:
已知:①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%,其中的杂质不参与反应; ② Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4·4H2O ③ 12.16﹡1000﹡52.5%=6384,6384/152=42请回答下列问题: (1)铁的常见氧化物有 ; (2)Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式是 ,检验反应后的溶液中含Fe3+的方法 ; (3)在工艺流程中,通入适量空气“氧化”时的化学方程式是: ; (4)生产中可获得的副产品是 ,提取该副产品的操作顺序是 (填写序号) a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却 d.结晶 e.洗涤 (5)在生产过程中,若工业绿矾的投料速率是12.16 kg/h,为使产品较纯,鼓入空气的速率应为 L/h(假设反应在标准状态下进行,空气中O2占20%)。 |
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