【題目】工業(yè)上以釩鈦磁鐵礦為原料,在煉鐵的同時還可以制備釩的最高價氧化物V2O5,其主要流程如圖:

已知:①+2H++H2O NH4VO3微溶于冷水,易溶于熱水,不溶于乙醇

(l)浸取過程中提高浸取率的方法______(任寫一種)

(2)釩渣中的V2O3CaCO3混合后在空氣中焙燒時轉(zhuǎn)化為Ca(VO3)2同時釋放出一種溫室氣體,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____

(3)Ca(VO3)2難溶于水但能溶于稀硫酸,試用平衡移動原理分析其原因_____,浸出液中含釩物質(zhì)的化學(xué)式為_________

(4)過濾后用乙醇代替水來洗滌沉淀的原因是______。

(5)“沉釩得到偏釩酸銨(NH4VO3),若浸出液中c()=0.1molL-1,為使釩元素的沉降率達到98%,至少應(yīng)調(diào)節(jié)c()_____molL-1[已知Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3]

(6)煅燒NH4VO3時,固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。加熱到200℃時,得到的固體物質(zhì)化學(xué)式為_____

【答案】粉碎/加熱/攪拌/適當(dāng)提高硫酸濃度 V2O3+O2+CaCO3Ca(VO3)2+CO2 加入硫酸使+2H++H2Oc()降低,Ca(VO3)2溶解平衡Ca(VO3)2(s) Ca2+(aq)+(aq)正向移動,Ca(VO3)2溶解 (VO2)2SO4 NH4VO3不溶于乙醇,減少損失 0.8 HVO3

【解析】

釩鈦磁鐵礦高溫煅燒得到鐵水和釩渣,釩渣中的V2O3CaCO3混合后在空氣中焙燒時轉(zhuǎn)化為Ca(VO3)2,根據(jù)元素守恒可知同時得到CO2;Ca(VO3)2懸濁液中存在沉淀溶解平衡Ca(VO3)2(s)Ca2+(aq)+(aq)正向移動,加入硫酸使+2H++H2O平衡正向移動,得到含的溶液,溶液中加入碳酸氫銨溶液得到NH4VO3沉淀,過濾洗滌干燥后高溫煅燒得到V2O5。

(1)粉碎、加熱、攪拌、適當(dāng)提高硫酸濃度都可以提高浸取率;

(2)根據(jù)元素守恒可知該溫室氣體應(yīng)為CO2,化學(xué)方程式為V2O3+O2+CaCO3Ca(VO3)2+CO2;

(3)根據(jù)題目信息可知,加入硫酸可使+2H++H2O平衡正向移動,c()降低,Ca(VO3)2溶解平衡Ca(VO3)2(s)Ca2+(aq)+(aq)正向移動,Ca(VO3)2溶解;浸出液中V元素存在形式為,溶液中的陰離子為硫酸根,所以含釩物質(zhì)的化學(xué)式為(VO2)2SO4;

(4)根據(jù)題目信息可知NH4VO3不溶于乙醇,所以用乙醇洗滌可以減少溶解損耗;

(5)浸出液中c()=0.1molL-1,沉淀率達到98%時,溶液中c()=0.1molL-1×(1-98%)=0.002mol/L,則c()==0.8 molL-1;

(6)銨鹽不穩(wěn)定受熱易分解,根據(jù)最終產(chǎn)物V2O5可知分解過程不是氧化還原過程,所以NH4VO3受熱分解過程中會產(chǎn)生NH3,1.17gNH4VO3的物質(zhì)的量為=0.01mol,根據(jù)元素守恒可知加熱分解過程可以產(chǎn)生0.01mol氨氣,加熱到200℃時,固體減少的質(zhì)量為0.17g,剛好是0.01molNH3,所以該段發(fā)生的反應(yīng)為NH4VO3NH3+HVO3,此時剩余的固體物質(zhì)為HVO3。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實驗室用下圖所示的裝置制取少量溴苯。

請回答下列問題:

(1)在燒瓶a中反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________。

(2)與燒瓶口垂直的一段長導(dǎo)管的作用是______________________________________。

(3)錐形瓶C中盛放四氯化碳的作用是________________________________________

(4)能證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng),而不是加成反應(yīng),可向錐形瓶C中加入硝酸銀溶液,若________,則能證明。另一種驗證的方法是向錐形瓶C中加入________________________,現(xiàn)象是________________________________________________________________________。

(5)生成的溴苯因溶有未反應(yīng)的溴而顯褐色,提純的方法是____________________________

(6)實驗結(jié)束時,將氫氧化鈉溶液倒入燒瓶中,充分振蕩,目的是_________________________,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】汽車尾氣是城市的主要空氣污染物,研究控制汽車尾氣成為保護環(huán)境的首要任務(wù)。

1)汽車內(nèi)燃機工作時發(fā)生反應(yīng):N2(g)+O2(g)2NO(g),是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。T℃時,向5L密閉容器中充入6.5molN27.5molO2,在5min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時容器中NO的物質(zhì)的量是5mol。

5min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率υ(NO)=___;在T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___。

②反應(yīng)開始至達到平衡的過程中,容器中下列各項發(fā)生變化的是___(填序號)。

a.混合氣體的密度

b.混合氣體的壓強

c.正反應(yīng)速率

d.單位時間內(nèi),N2NO的消耗量之比

2H2CO可以催化還原NO以達到消除污染的目的。

已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1

H2(g)NO(g)反應(yīng)生成N2(g)H2O(l)的熱化學(xué)方程式是___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氫化鈉(NaH)是一種白色的離子化合物,其中鈉元素為+1價,NaH與水反應(yīng)生成氫氣,下列敘述正確的是( )

A.NaH在水中顯酸性B.NaH中氫離子電子排布與氦原子相同

C.NaH中氫離子半徑比鋰離子大D.NaH中氫離子可以被還原成氫氣

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法不正確的是(

A.(CH3)2C(Cl)CH2CH3的名稱為:2--2-甲基丁烷

B.可用新制氫氧化銅濁液鑒別乙醇、乙酸溶液

C.1mol有機物)NaOH溶液反應(yīng),最多消耗5molNaOH

D.1molβ-紫羅蘭酮()與1molBr2發(fā)生加成反應(yīng)可得到3種不同產(chǎn)物(不考慮立體異構(gòu))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硅及其化合物在自然界廣泛存在并被人類應(yīng)用。

(1)氮化硅膜與二氧化硅膜相比較具有表面化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點,故氮化硅膜可用于半導(dǎo)體工業(yè)?梢杂NH3SiH4(硅烷)在一定條件下反應(yīng)制得3SiH44NH3Si3N412H2

以硅化鎂為原料制備硅烷的反應(yīng)和工業(yè)流程如下:

反應(yīng)原理:4NH4ClMg2Si4NH3SiH42MgCl2(ΔH<0)

NH4Cl中的化學(xué)鍵類型有________SiH4的電子式為______________。

②上述生產(chǎn)硅烷的過程中液氨的作用是____________________________。

③氨氣是重要的工業(yè)原料,寫出氨氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO的化學(xué)方程式:___________________________________________________,實驗室可利用如圖所示裝置完成該反應(yīng)。

在實驗過程中,除觀察到錐形瓶中產(chǎn)生紅棕色氣體外,還可觀察到有白煙生成,白煙的主要成分是________。

(2)三硅酸鎂(Mg2Si3O8·nH2O)難溶于水,在醫(yī)藥上可作抗酸劑。它除了可以中和胃液中多余酸之外,生成的H2SiO3還可覆蓋在有潰瘍的胃表面,保護其不再受刺激。三硅酸鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。將0.184 g三硅酸鎂加入到50 mL 0.1 mol/L鹽酸中,充分反應(yīng)后,濾去沉淀,用0.1 mol/L NaOH溶液滴定剩余的鹽酸,消耗NaOH溶液30 mL,則Mg2Si3O8·nH2O中的n值為________。(注:Mg2Si3O8的摩爾質(zhì)量為260 g/mol)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】含碳化合物在生產(chǎn)生活中廣泛存在,Andren Dasic等提出在M+的作用下以N2O為氧化劑可以氧化乙烯生成乙醛,催化體系氧化還原循環(huán)如圖所示,請回答下列問題。

(1)已知N2O(g)+M+(s)=N2(g)+MO+(s) ΔH1=+678kJ·mol-1

MO+(s)+C2H4(g)=C2H4O(g)+M+(s) ΔH2=-283kJ·mol-1

請寫出在M+的作用下以N2O為氧化劑氧化乙烯生成乙醛的熱化學(xué)方程式:_________

(2)已知在含少量的I2溶液中,反應(yīng)CH3CHO (aq)CH4 (g) +CO (g)分兩步進行:第步反應(yīng)CH3CHO (aq) +I2 (aq) →CH3I (l) +HI (aq) +CO (g) (慢反應(yīng)),第II步為快反應(yīng)。

①決定此反應(yīng)快慢的是第______(“Ⅰ”“II”)步反應(yīng)

②請寫出第II步反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________

(3)若物質(zhì)與氧原子的結(jié)合力用OA表示,氧原子與N2生成N2O的結(jié)合力OA(N2) =167.4 kJ·mol-1, 氧原子與乙烯生成乙醛的結(jié)合力OA (C2H4) = 473 kJ·mol-1,則可做該反應(yīng)催化劑的M+與氧原子的的結(jié)合力OA (M+)的值應(yīng)滿足________,使用催化劑會使該反應(yīng)的活化能________ (增大、減小、不變”)

(4)2L容器中發(fā)生: 2CO2(g)2CO (g)+O2 (g),2molCO2在不同溫度下平衡分解的情況如圖所示。

①恒溫恒容條件下,能表示該可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是______(填標(biāo)號)

A.CO體積分數(shù)與O2體積分數(shù)的比值保持不變

B.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變

C.容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

D.容器內(nèi)碳元素的質(zhì)量分數(shù)保持不變

②圖中a、b、c三點的平衡常數(shù)K(a)、K(b)、K(c)的大小關(guān)系為_______

③為實現(xiàn)CO2減排,目前較成熟的方法是用高濃度的K2CO3溶液吸收工業(yè)煙氣中的CO2,得溶液X,再利用電解法使K2CO3溶液再生,其裝置示意圖如圖,用必要的文字和化學(xué)用語簡述在陰極區(qū)再生的原理____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

已知A、B、C、D四種短周期元素,它們的核電荷數(shù)依次增大。A原子,C原子的L能層中,都有兩個未成對的電子,C、D同主族。EF都是第四周期元素,E原子核外有4個未成對電子,F原子除最外能層只有1個電子外,其余各能層均為全充滿。根據(jù)以上信息填空:

1)基態(tài)D原子中,電子占據(jù)的最高能層符號 ,該能層具有的原子軌道數(shù)為 ;

2E2離子的價層電子軌道表示式是 ,F原子的電子排布式是 ;

3A元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中心原子采取的軌道雜化方式為 B元素的氣態(tài)氫化物的分子模型為 ;

4)化合物AC2、B2C和陰離子DAB互為等電子體,它們結(jié)構(gòu)相似,DAB的電子式為 ;

5)配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色,其內(nèi)界由中心離子E3與配位體AB構(gòu)成,配位數(shù)為6,甲的水溶液可以用于實驗室中E2離子的定性檢驗,檢驗E2離子的離子方程式為 ;

6)某種化合物由D,E,F三種元素組成,其晶胞 如圖所示,則其化學(xué)式為 ,該晶胞上下底面為正方形,側(cè)面與底面垂直,根據(jù)圖中所示的數(shù)據(jù)列式計算該晶體的密度:d= g/cm3。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氨氣(NH3)是一種重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于制氮肥、制藥、合成纖維等。請回答下列問題:

12molNH3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是___。

22molNH3的質(zhì)量是___,其中所含氫元素的質(zhì)量是___。

32molNH3所含的氨分子數(shù)為___,電子數(shù)為___。

4)工業(yè)上用反應(yīng)N2+3H2 2NH3來合成氨氣,則若制得2molNH3,標(biāo)準(zhǔn)狀況下參與反應(yīng)的H2的體積為___14N2參與反應(yīng)可得NH3物質(zhì)的量為___。

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