【題目】釩和五氧化二釩在工業(yè)應(yīng)用中廣泛，某工廠從釩渣中回收金屬，釩渣中主要成分有V2O3、FeO，還含有少量的CuO、Al2O3，工藝流程如圖：

已知：①KspCu(OH)2=1.0×1021；KspFe(OH)3=4.0×1038；KspFe(OH)2=8.0×1016。

②NH4VO3難溶于水，(VO2)2SO4易溶于水。

（1）寫(xiě)出濾液I中加入過(guò)量的CO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式；制取純凈的Al2O3需要經(jīng)過(guò)一系列操作：過(guò)濾、___、___。

（2）煅燒時(shí)，濾渣I的主要成分V2O3轉(zhuǎn)化為可溶性NaVO3，寫(xiě)出其反應(yīng)的化學(xué)方程式___。

（3）加入稀硫酸后，酸浸液中VO3與VO2+能大量共存的原因是___（用離子方程式解釋?zhuān)?/span>

（4）常溫下調(diào)節(jié)酸浸液的pH=___，即可以完全除去鐵、銅兩種元素對(duì)應(yīng)的離子___；實(shí)際pH值要調(diào)整到8，其目的是___；調(diào)pH=2~2.5后過(guò)濾，濾渣III的主要成分為___。

（5）請(qǐng)寫(xiě)出煅燒濾渣III時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___。

【答案】AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 洗滌 灼燒（或煅燒） V2O3+Na2CO3+O22NaVO3+CO2↑ VO2++H2OVO3-+2H+ 6 使VO2++H2OVO3-+2H+正向移動(dòng)，VO2-更多地轉(zhuǎn)化為VO3+ NH4VO3 2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O

【解析】

（1）釩渣中主要成分有V2O3、FeO，還含有少量的CuO、Al2O3，當(dāng)向釩渣中加入氫氧化鈉溶液時(shí)，Al2O3與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，其他物質(zhì)與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，向?yàn)V液I中加入過(guò)量的CO2時(shí)，在溶液中偏鋁酸鈉與CO2反應(yīng)生成Al(OH)3，Al(OH)3受熱分解生成Al2O3；

（2）煅燒時(shí)，濾渣I的主要成分V2O3與空氣中的氧氣、碳酸鈉在煅燒的條件下反應(yīng)生成NaVO3，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒配平方程式；

（3）加入稀硫酸后，VO3-+2H+VO2++H2O；

（4）結(jié)合KspCu(OH)2=1.0×1021，KspFe(OH)3=4.0×1038，常溫下調(diào)節(jié)酸浸液的pH，除去鐵、銅兩種元素對(duì)應(yīng)的離子，減少對(duì)V2O5的影響；

（5）結(jié)合題中的信息以及工藝流程圖，NH4VO3煅燒生成V2O5。

（1）Al2O3與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，其他物質(zhì)與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，濾液I中偏鋁酸鈉與過(guò)量的CO2反應(yīng)生成Al(OH)3和NaHCO3，反應(yīng)的離子方程式為AlO2-+CO2+

2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- ；濾液I中偏鋁酸鈉與過(guò)量的CO2反應(yīng)生成Al(OH)3和NaHCO3，過(guò)濾得Al(OH)3，然后洗滌Al(OH)3，最后煅燒Al(OH)3生成Al2O3；

（2）煅燒時(shí)，濾渣I的主要成分V2O3與空氣中的氧氣、碳酸鈉在煅燒的條件下反應(yīng)生成NaVO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為V2O3+Na2CO3+O22NaVO3+CO2↑；

（3）加入稀硫酸后，酸浸液中VO3與VO2+能大量共存的原因是VO3-+2H+VO2++H2O；

（4）當(dāng)c(Cu2+)=1.0×105molL1時(shí)，1.0×105×c2(OH-)=1.0×1021，c(OH-)=1.0×108 molL1，c(H+)=1.0×106molL1，pH=6，即pH=6時(shí)，Cu2+完全沉淀；當(dāng)c(Fe3+)=1.0×105molL1時(shí)，1.0×105×c3(OH-)=4.0×1038，c (OH-)=×1011 molL1，c(H+)>1.0×106molL1，所以當(dāng)pH=6時(shí)，Fe3+、Cu2+已經(jīng)沉淀完全；實(shí)際pH值要調(diào)整到8，其目的是使VO2++H2OVO3-+2H+正向移動(dòng)，VO2-更多地轉(zhuǎn)化為VO3+；因?yàn)?/span>NH4VO3難溶于水，(VO2)2SO4易溶于水，所以加入硫酸銨調(diào)pH=2~2.5后過(guò)濾，濾渣III的主要成分為NH4VO3；

（5）濾渣III的主要成分為NH4VO3，所以煅燒濾渣III時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O 。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】鹵族元素中砹元素位于碘的后面，根據(jù)元素周期律推測(cè)砹及化合物最不可能具備性質(zhì)( )

A.砹單質(zhì)易溶于四氯化碳中B.砹化氫很不穩(wěn)定易分解

C.砹單質(zhì)在常溫常壓下是有色氣體D.砹化銀不溶于水或稀

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式（電子排布圖）為_____________。

(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱(chēng)作第一電子親和能（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢(shì)如圖（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是__________。

(3)經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖（b）所示。

①?gòu)慕Y(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽(yáng)離子的相同之處為_________，不同之處為__________。（填標(biāo)號(hào)）

A．中心原子的雜化軌道類(lèi)型 B． 中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)

C．立體結(jié)構(gòu) D．共價(jià)鍵類(lèi)型

②R中陰離子N5中的σ鍵總數(shù)為________個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為），則N5—中的大π鍵應(yīng)表示為____________。

③圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為(NH4+)NH…Cl、____________、____________。

(4)R的晶體密度為d g·cm3，其立方晶胞參數(shù)為a nm，晶胞中含有y個(gè)單元，該單元的相對(duì)質(zhì)量為M，則y的計(jì)算表達(dá)式為______________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】甲烷是天然氣的主要成分，是生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛的一種化學(xué)物質(zhì)。下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，按要求回答下列問(wèn)題。

A． B． C． D．

(1)甲烷的球棍模型是____________

(2)甲烷與丙烷互為____________

A.同位素 B.同素異形體 C.同系物 D.同分異構(gòu)體。

(3)某研究小組為了探究甲烷和氯氣反應(yīng)的情況，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。

[實(shí)驗(yàn)一]用如圖所示裝置，試管中是甲烷和氯氣的混合氣體，光照后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答以下問(wèn)題。

①該反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型為_________。

②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(只寫(xiě)第一步)_________。

③該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________、____________、試管壁上出現(xiàn)油狀液滴。

④若題目中甲烷與氯氣體積之比為1∶1，則得到的產(chǎn)物為____________(填字母，下同)。

A.、

B.、

C.、

D.、、、、

[實(shí)驗(yàn)二]實(shí)驗(yàn)一光照一段時(shí)間后，往水槽中滴加溶液，看到有白色沉淀生成，認(rèn)為甲烷與氯氣反應(yīng)有氯化氫生成。

⑤你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得出的結(jié)論是否正確？若不正確，回答理由_______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】通過(guò)計(jì)算回答下列問(wèn)題：

(1)完全燃燒0.1mol某烴，燃燒產(chǎn)物依次通過(guò)濃硫酸、濃堿溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，稱(chēng)得濃硫酸質(zhì)量增加9g，濃堿溶液質(zhì)量增加17.6g。該烴的化學(xué)式為_____，并寫(xiě)出其所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：____。

(2)某鏈狀烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為128，該烷烴的化學(xué)式為_________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是

A. 100g 46%的乙醇溶液中，含H－O鍵的數(shù)目為NA

B. 1molNaHSO4在熔融狀態(tài)下電離出的陽(yáng)離子數(shù)為2NA

C. 氫氧燃料電池負(fù)極消耗1.12L氣體時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA

D. 常溫常壓下,92 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為6NA

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列反應(yīng)的離子方程式正確的是

A.用醋酸除去水垢：CaCO3 +2H＋ = Ca2+ + CO2↑+ H2O

B.向AlCl3溶液中加入過(guò)量的濃氨水：Al3++4NH3H2O→AlO2-+4NH4++2H2O

C.向苯酚鈉溶液中通入少量CO2：2+CO2+H2O→2+CO32-

D.等體積、等濃度的Ba(OH)2稀溶液與NH4HCO3稀溶液混合：Ba2++2OH-+NH4++HCO3-→BaCO3↓+NH3H2O+H2O

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)硫-氮化合物的研究是現(xiàn)代無(wú)機(jī)化學(xué)最為活躍的領(lǐng)域之一，下圖是已經(jīng)合成的最著名的硫-氮化合物的分子結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于該物質(zhì)說(shuō)法正確的是

A．分子式為SN

B．分子中所有共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)一定相等

C．該物質(zhì)與化合物S2N2互為同素異形體

D．分子中既有極性鍵又有非極性鍵

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】氫氣是一種重要的工業(yè)原料和清潔能源，可用作合成氨、合成甲醇、合成鹽酸的原料，冶金用還原劑等。

（1）已知：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol1。

CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol1

則反應(yīng)CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH= _______kJ·mol1。

（2）工業(yè)合成氨的反應(yīng)原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=92.4 kJ·mol1。

①該反應(yīng)中的H2制取成本較高，工業(yè)生產(chǎn)中往往追求H2的轉(zhuǎn)化率。增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______（填字母代號(hào)）。

a．增大壓強(qiáng)

b．升高溫度

c．增大N2濃度

d．及時(shí)移走生成物NH3

e．使用高效催化劑

②升高溫度，該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K__________（填“增大”“不變”或“減小”）。

③某溫度下，把10 mol N2與28 mol H2置于容積為10 L的恒容密閉容器內(nèi)，10 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得平均速率v(NH3)=0.12 mol·L1·min1，H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_______（保留三位有效數(shù)字），則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______。

（3）下圖所示裝置工作時(shí)均與H2有關(guān)。

①圖l所示裝置，通入H2的管口是______（填字母），正極反應(yīng)式為___________________。

②圖2是實(shí)驗(yàn)室制備H2的實(shí)驗(yàn)裝置，在漏斗中加入1 mL CuSO4溶液，可觀察到氣泡生成速率明顯加快，原因是_____________________，若反應(yīng)裝置中硫酸過(guò)量，則加入CuSO4溶液后，生成的氫氣量__________（填“增大”“不變”或“減小”）。

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