为回收利用废钒催化剂(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,主要流程如下:回答下列问题:(1)工业由V2O5冶
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为回收利用废钒催化剂(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,主要流程如下: |
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回答下列问题: (1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,该反应的氧化剂为_____________。 (2)滤液中含钒的主要成分为______________(填化学式)。 (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,该步反应的离子方程式 ______________;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为___________、_________℃。 |
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(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,反应方程式为:2VO2++H2C2O4+2H+ = 2VOn+ + 2CO2↑+ mH2O,其中n、m分别为______________、________ 。 (5)全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:VO2++ V2++ 2H+VO2++H2O+V3+,电池放电时正极的电极反应式为___________。 |
答案
(1)V2O5 (2)VOSO4 (3)NH4++VO3- == NH4VO3↓;4;80 (4)2;2 (5)VO2++ 2H++e-== VO2++H2O |
举一反三
锆(?)主要用于核反应堆燃料棒的包层,这是因为含有1.5%Sn的锆合金具有在辐射下稳定的抗腐蚀性和机械性。以斜锆石(ZrO2)生产金属锆的生产过程示意图如下 |
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(1) 写出斜锆石转化为四氯化锆的化学反应方程式:_____________________ (2) 已知: ① ② 则 ______________ 该反应在Ar气氛中进行的理由是______________。 (3) ZrCl4是白色固体,在潮湿的空气中“冒烟”。这是因为ZrCl4易发生_______反应,生成了 ______________。 (4) 2011年3月发生的日本福岛核电站爆炸,其原因是锆在高温下与水蒸气反应产生大量氢气,同时伴随着放热,最后氢气与空气混合发生爆炸。所发生的置换反应的化学方程式是_____________________ (5) —种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入甲烷;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-在熔融电解质中,O2-向_______ (填正、负)极移动。电池正极的电极反应式为_______,负极的电极反应式为___________。 |
(三选一)【化学—化学与技术】 工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺线路如下 |
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Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示 |
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Ⅱ、25℃时有关物质的溶度积如下 |
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回答下列问题: (1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为:______________________;25℃时,向含有 Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8 时,c(Mg2+):c(Fe3+)= _______。 (2)“趁热过滤”时的温度应控制在__________________。 (3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行很多次循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行___________,并说明理由:__________________。 (4)已知: Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) △H=+ 532.36kJ/mol Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) △H=+ 473.63kJ/mol 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式___________________。 |
2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只,锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的,回收利用锂资源成为重要课题。某研究小组对某废旧锂离子电池正极材料(图中简称废料,成份为LiMn2O4、石墨粉和铝箔)进行回收研究,工艺流程如下: 已知:Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。 |
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(1)废料在用NaOH溶液浸取之前需要进行粉碎操作,其目的是_______________。 (2)废旧电池可能由于放电不完全而残留有锂单质,为了安全对拆解环境的要求__________________________。 (3)写出反应④生成沉淀X的离子方程式:________________________ 。 (4)己知LiMn2O4中Mn的化合价为+3和+4价,写出反应②的化学反应方程式:_____________________________。 (5)生成Li2CO3的化学反应方程式为___________________。已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小,最后一步过滤时应______________。 |
由固体碱熔氧化法可制备重铬酸钾,已知精选后的铬铁矿主要成分是亚铬酸铁[Fe(CrO2)2或 FeO·Cr2O3],还含有硅、铝的氧化物等杂质。 |
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(1)若氧化焙烧在实验室进行,所用的主要仪器是______(填序号,下同);蒸发浓缩时所用的主要仪器是_______。 A.蒸发皿 B.普通坩埚 C.铁坩埚 (2)氧化焙烧时,发生重要反应的化学方程式有: 以及:__________________。 (3)用水浸取熔块时,NaFeO2强烈水解,生成氢氧化铁沉淀而除去,试写出离子方程式: __________________________________。 (4)残渣2的主要成分有(填化学式)___________、_____________。 (5)已知K2Cr2O7和NaCl两种物质的溶解度随温度变化变化如下 |
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则最后一步由混合液转变成K2Cr2O7晶体的操作是_______、_______、过滤、洗涤、烘干。 |
MnSO4·H2O在工业、农业等方面有广泛的应用。 (一)制备:工业上用化工厂尾气中低浓度SO2还原MnO2矿制备MnSO4·H2O过程如下: |
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已知:常温时部分硫化物难溶盐的Ksp:CuS--6.3×10-36、PbS--1.0×10-28、NiS--2.0×10-26、MnS--2.5×10-10,请回答下列问题: (1)生产中MnO2矿粉碎的目的是______________。 (2)浸出和还原过程中发生的主要离子反应方程式为_______________ 。 (3)除重金属离子后,若混合溶液中Cu2+、Pb2+、Ni2+的浓度均为1.0×10-5mol/L,则c(S2-)最大= ________mol/L。 (二):性质--热稳定性:MnSO4·H2O在1150℃高温下分解的产物是Mn3O4、SO2、 SO3和水,在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是____________________ (三)废水处理:工厂废水中主要污染为Mn2+和Cr6+,现研究铁屑用量和pH值对废水中铬、锰去除率的影响, (1)取100mL废水于250 mL锥形瓶中,调节pH值到规定值,分别加入不同量的废铁屑.得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如下图1所示。则在pH一定时,废水中铁屑用量为______时锰、铬去除率最好。 |
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(2)取100mL废水于250 mL锥形瓶中,加入规定量的铁粉,调成不同的pH值。得到pH值对铬和锰去除率的影响如下图2所示。则在铁屑用量一定时,废水pH=________时锰、铬去除率最好。 |
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