解答题-工业流程题 困难0.15 引用1 组卷575
某工厂废弃的钒渣中主要含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等,现从该钒渣回收V2O5的工艺流程示意图如下:
(已知:沉淀为(NH4)2V6O16,全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)。
R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)
2RAn(有机层) + nH2SO4(水层)
回答下列问题:
(1)(NH4)2V6O16中钒(V)的化合价为__________ ,①中产生的废渣的主要成分是_________ 。
(2)工艺中反萃取所用的X试剂为__________ 。
(3)为提高②中萃取效率,应采取的措施是________________________ 。
(4)请完成④中的反应离子方程式:
________________________________
(5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式:_______________ 。
(6)将两个全钒液流储能电池串联后作为电源,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,装置如下:
b为电解池的______ 极,全钒液流储能电池正极的电极反应式为____________________ ;
若通过消毒液发生器的电子为0.2 mol,则消毒液发生器中理论上最多能产生__ gNaClO。
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(已知:沉淀为(NH4)2V6O16,全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)。
R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)
回答下列问题:
(1)(NH4)2V6O16中钒(V)的化合价为
(2)工艺中反萃取所用的X试剂为
(3)为提高②中萃取效率,应采取的措施是
(4)请完成④中的反应离子方程式:
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(5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式:
(6)将两个全钒液流储能电池串联后作为电源,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,装置如下:
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b为电解池的
若通过消毒液发生器的电子为0.2 mol,则消毒液发生器中理论上最多能产生
14-15高三·湖南怀化·期末
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钒是重要的化学催化剂,从废钒催化剂(主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等)中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下,请回答下列问题:
(1)步骤①中废渣的主要成分是____________ ,K2SO3的作用是_________________________ 。
(2)操作②中用到的主要玻璃仪器是____________________ 。
(3)②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+或Fe3+,HA表示有机萃取剂)。
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)
2RAn(有机层) + nH2SO4 (水层)为提高②中萃取百分率,应采取的措施是____________________________________ 。
(4)请完成④中的反应离子方程式:
_____ ClO3- + VO2+ + H+ = VO3+ + +
(5)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH值为____________ 。若矾沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)<___________ 。(已知:25℃时,Ksp Fe(OH)3=2.6×10-39)
(6)该工艺流程中,可以循环利用的物质有________________________ 。
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(1)步骤①中废渣的主要成分是
(2)操作②中用到的主要玻璃仪器是
(3)②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+或Fe3+,HA表示有机萃取剂)。
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)
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(4)请完成④中的反应离子方程式:
(5)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
(6)该工艺流程中,可以循环利用的物质有
[选修2—化学与技术]金属钒被誉为“合金的维生素”,钒及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。从废钒催化剂(主要成分有V2O5,VOSO4,K2SO4,SiO2等)中回收V2O5的生产流程图如下:
请回答:
(1)进行步骤①前,将废钒催化剂粉碎的目的是__________________ 。写出步骤①中发生氧化还原反应的离子方程式___________________________ 。
(2)实验室中进行萃取分液操作时,用到的玻璃仪器有____________________ 。②③变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂)R2(SO4)n(水层)+2n HA(有机层)⇌2RAn(有机层) + n H2SO4(水层),为提高②中萃取百分率,应采取的措施是_________________________ ;
(3)25°C时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
通过上表数据分析,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为______ ;
(4)在焙烧NH4VO3的过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如下图所示,则NH4VO3在分解过程中_________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/16/bcc37898-1254-4dd3-a5d7-3a9eee00d076.png?resizew=279)
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
(5)全钒液储能电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为VO
+V2++2H+
VO2++H2O+V3+,电池放电时正极的电极反应式为__________ 。
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请回答:
(1)进行步骤①前,将废钒催化剂粉碎的目的是
(2)实验室中进行萃取分液操作时,用到的玻璃仪器有
(3)25°C时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
(4)在焙烧NH4VO3的过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如下图所示,则NH4VO3在分解过程中
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/16/bcc37898-1254-4dd3-a5d7-3a9eee00d076.png?resizew=279)
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
(5)全钒液储能电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为VO
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