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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。

(1)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       。

(2)反应①的目的是              。

(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,写出该步发生反应的离子方程式:                     。

(4)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)。

  (5)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


【知识点】工艺流程题 A4  B1 C2

【答案解析】(1)3V2O5+10Al6V+5Al2O3(3分)

(2)将V2O5转化为可溶性的VOSO4(3分)

(3)NH+VO===NH4VO3↓(3分)

(4)H2O(3分)

(5)B(3分)

解析: ⑴由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,即铝与V2O5反应生成V。:3V2O5+10Al6V+5Al2O3

⑵根据流程含钒催化剂粉碎、水浸、过滤得到的滤液和反应①的滤液为反应②的反应物,因此反应①的滤液含VOSO4,即反应①的目的是加入硫酸和亚硫酸钠,目的是利用氧化还原反应,用亚硫酸钠还原V2O5,将V2O5 转化为可溶性的VOSO4。

⑶根据NH4VO3难溶于水,利用复分解反应沉淀VO3-,反应为:NH4++VO3-=NH4VO3↓

⑷根据得失电子相等可写出的离子方程为2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2+2H2O 。

⑸若NH4VO3焙烧分解放出氨气和水,反应为

2NH4VO3═V2O5+2NH3↑+H2O

234g            34g    18g,放出的氨气质量与水的质量比为34:18,与图像2段固体的减少值比接近(开始为0~32.0g多一点,曲线到200℃时曲线开始平直;到约为300℃时又开始减少,到350℃时减少约48-32=16g时就不再变化),所以NH4VO3在焙烧过程中先分解失去NH3,再分解失去H2O。

【思路点拨】可以先入为主法分析热重变化即分析物质可能发生的反应(2NH4VO3═V2O5+2NH3↑+H2O),求得失去的质量(放出的氨气质量与水的质量比为34:18)与图像质量的变化(开始为0~32.0g多一点,而后是约16g)是否吻合。


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:


有4种钠的化合物W、X、Y、Z,它们之间存在如下关系:

①WX+H2O+CO2↑ ②Z+CO2―→X+O2

③Z+H2O―→Y+O2↑ ④X+Ca(OH)2―→Y+CaCO3↓

试回答下列问题:

(1)W、X、Y、Z的化学式分别是:

W:________、X:________、Y:________、Z:________。

(2)以上4个化学反应,属于氧化还原反应的是________(填反应序号),反应中氧化剂是________(写化学式),还原剂是________(写化学式)。

(3)若④反应在溶液中进行,写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式:

离子方程式:____________________________________________________________。

化学方程式:___________________________________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:


写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备的各步反应方程式(必要的无机试剂自选)。

①________________________________________________________________________

________________________________________________________________________;

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________;

③________________________________________________________________________

________________________________________________________________________;

④________________________________________________________________________。

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烷烃分子可看成是由—CH3、—CH2—、和等结构组成的。如果某烷烃分子中同时存在这4种结构,所含碳原子数又最少,这种烷烃分子应含____________个碳原子,其结构简式可能为________________________或__________________或

____________。

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天然海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、S、Br-、C、HC等离子,火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如图所示:

下列说法错误的是(   )

A.天然海水pH≈8的原因是海水中的C、HC水解

B.“氧化”是利用氧气将HS、S等氧化生成S

C.“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸

D.“排放”出来的海水中S的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同

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下列离子方程式正确的是

   A.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+C02↑

   B.Fe2(SO4)3和Ba(OH)2溶液混合:Fe3++SO42-+Ba2++3OH-=Fe(OH)3↓+ BaSO4↓

   C.硫酸工业尾气中的SO2用过量的氨水吸收:2NH3·H2O+ SO2 =2NH4++ SO32-+H2O

   D.Cu溶于浓HNO3:Cu+ 4H++ 2NO3一=Cu2++ 2NO↑+ 4H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:


下列离子方程式正确的是

A. 铝溶于NaOH溶液:Al+2OH—=AlO2—+H2↑

B. 铜溶于稀硝酸:3Cu+ 8H+ +2NO3—=3Cu2+ +2NO↑ + 4H2O

C. 碳酸镁中滴加稀盐酸:CO32—+2H+ =CO2↑ + H2O

D. 稀硫酸中滴加氢氧化钡溶液:H++ OH—=H2O

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下列表示化学反应的离子方程式,其中正确的是

A.NaAlO2溶液中滴加过量盐酸:AlO2-+H2O+H+= AI(OH)3

B.氯气通入冷水中:Cl2+H2O2H++Cl- +ClO-

C.苯酚钠溶液中通入少量的CO2:2C6H5O-+CO2+H2O =2C6H5OH +CO32-

D.FeCl3溶液与Cu反应:2Fe3++Cu = 2Fe2++ Cu2+

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下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是(  )

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