解答题-工业流程题 较难0.4 引用2 组卷356
以废钒电池负极电解液(主要化学成分是V3+、V2+、H2SO4) 为原料,回收其中的钒制备V2O5的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)在“氧化”中低价态钒都转化为
,其中V3+转化反应的离子方程式为___________ ,实际生产中的氧化剂不选择HClO3的原因是___________ 。
(2)“浓缩”至钒溶液质量浓度(折合V2O5质量浓度)为27.3 g·L-1'时,则溶液中c(
)=___________ mol·L-1。(结果保留1位小数)
(3)pH对沉钒率(η)的影响如图所示,则沉钒时控制钒液合适的pH范围是___________ ,沉淀产物为2NH4V3O8·H2O,则加(NH4)2SO4沉钒的化学方程式是___________ 。___________ 。检验沉淀已洗涤干净的操作是___________ 。
(5)“煅烧”需要在通风或氧化气氛下进行,其目的是___________ 。
回答下列问题:
(1)在“氧化”中低价态钒都转化为
(2)“浓缩”至钒溶液质量浓度(折合V2O5质量浓度)为27.3 g·L-1'时,则溶液中c(
(3)pH对沉钒率(η)的影响如图所示,则沉钒时控制钒液合适的pH范围是
(5)“煅烧”需要在通风或氧化气氛下进行,其目的是
2023·山西·模拟预测
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我国的钒资源非常丰富。钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物,其主要成分为VO2∙xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2.一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如图:
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已知:
①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+
②1g2≈0.3
③Cr(OH)3的Ksp近似值为1×10-30
④有关物质的溶解度(g/100gH2O)如表所示:
回答下列问题:
(1)钒(V)在周期表中的位置_______ 。
(2)滤渣的成分为_______ (填化学式),“氧化”生成
,反应的离子方程式为_______ 。
(3)常温下,若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.125mol·L-1,则“水解沉钒”调pH的范围是2.5~_______ 。(结果保留1位小数)
(4)“溶液1”中含
,加入H2O2后发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______ 。
(5)“溶液2调pH”,所发生反应的离子方程式为_______ 。
(6)“多步操作”包括蒸发浓缩、_______ 、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。
(7)研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化-水解沉钒率的影响,得到如图所示结果。由图可知,分别采用Na2S2O8、H2O2进行“氧化”时,应选择的适宜温度分别是_______ 、_______ 。
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已知:
①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+
②1g2≈0.3
③Cr(OH)3的Ksp近似值为1×10-30
④有关物质的溶解度(g/100gH2O)如表所示:
温度/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
Na2Cr2O7 | 183.6 | 215.1 | 269.2 | 376.4 | 415.0 |
Na2SO4 | 19.5 | 48.8 | 45.3 | 43.7 | 42.5 |
回答下列问题:
(1)钒(V)在周期表中的位置
(2)滤渣的成分为
(3)常温下,若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.125mol·L-1,则“水解沉钒”调pH的范围是2.5~
(4)“溶液1”中含
(5)“溶液2调pH”,所发生反应的离子方程式为
(6)“多步操作”包括蒸发浓缩、
(7)研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化-水解沉钒率的影响,得到如图所示结果。由图可知,分别采用Na2S2O8、H2O2进行“氧化”时,应选择的适宜温度分别是
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五氧化二钒(V2O5)在冶金、搪瓷、磁性材料等领域有重要应用。实验室以含钒废料(含V2O3、CuO、MnO、SiO2、Al2O3、有机物)为原料制备V2O5的一种流程如下:
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已知:Ⅰ.含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表所示:
Ⅱ.25℃时,难溶电解质的溶度积常数如表所示:
Ⅲ.NH4VO3在水中的溶解度:20 ℃、4.8 g·L-1;60 ℃、24.2 g·L-1。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是_________________________ 。
(2)“滤渣1”的成分为________________ 。
(3)通过计算说明,常温下,若“调pH”为7,Cu2+是否沉淀完全:________________ 。(溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全)
(4)“沉锰”需将温度控制在70 ℃左右,温度不能过高或过低的原因为______________________ 。
(5)结晶所得NH4VO3需进行洗涤、干燥。合适的洗涤试剂为______________ ;证明NH4VO3已洗涤干净的实验操作及现象为_______________________________________________ 。
(6)“煅烧”时生成两种能参与大气循环的气体,该反应的化学方程式为____________________________ 。
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已知:Ⅰ.含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表所示:
pH | 4~6 | 6~8 | 8~10 | 10~12 |
含钒离子 | VO2+ | VO3- | V2O74- | VO43- |
难溶电解质 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 | Al(OH)3 |
Ksp | 2.2×10-20 | 4×10-14 | 1.9×10-33 |
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是
(2)“滤渣1”的成分为
(3)通过计算说明,常温下,若“调pH”为7,Cu2+是否沉淀完全:
(4)“沉锰”需将温度控制在70 ℃左右,温度不能过高或过低的原因为
(5)结晶所得NH4VO3需进行洗涤、干燥。合适的洗涤试剂为
(6)“煅烧”时生成两种能参与大气循环的气体,该反应的化学方程式为
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