题目内容
【题目】利用三室式电解池(装置结构如图所示,电极均为惰性电极)可以实现用硫酸钠溶液制取硫酸和氢氧化钠。下列叙述正确的是
A.a气体为氢气,b气体为氧气
B.A为氢氧化钠溶液,B为硫酸溶液
C.通电后中问隔室的SO42-向阴极迁移,阳极区溶液的pH增大
D.该电解反应的方程式为2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑
【答案】D
【解析】
A.在阳极氢氧根离子放电生成氧气,在阴极氢离子放电生成氢气,所以a气体为氧气,b气体为氢气,故A错误;
B.在阳极氢氧根离子放电生成氧气,同时生成氢离子,所以阳极生成硫酸,即A溶液为硫酸;在阴极氢离子放电生成氢气,同时生成氢氧根离子,所以阴极生成NaOH,即B溶液为氢氧化钠,故B错误;
C.阴离子透过c隔膜向阳极移动,在阳极氢氧根离子放电生成氧气,同时生成氢离子,所以阳极生成硫酸,溶液的pH降低,故C错误;
D.在阳极氢氧根离子放电生成氧气,在阴极氢离子放电生成氢气,所以该电解反应的总方程式为2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑,故D正确;
故选D。
【题目】工业上用含三价钒(V2O3)为主的某石煤为原料(含有 Al2O3、CaO 等杂质),钙化法焙烧制备 V2O5,其流程如下:
(资料)+5 价钒在溶液中的主要存在形式与溶液 pH 的关系:
pH | 4~6 | 6~8 | 8~10 | 10~12 |
主要离子 | VO2+ | VO3- | V2O74- | VO43- |
(1)焙烧: 向石煤中加生石灰焙烧,将 V2O3 转化为 Ca(VO3)2 的化学方程式是______________。
(2)酸浸:①Ca(VO3)2 难溶于水,可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的 pH=4,Ca(VO3)2 溶于盐酸的离子方程式是________。
②酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示:酸浸时溶液的酸度控制在大约 3.2%,根据下图推测,酸浸时不选择更高酸度的原因是________________。
(3)转沉: 将浸出液中的钒转化为 NH4VO3 固体,其流程如下:
①浸出液中加入石灰乳的作用是_____。
②向(NH4)3VO4 溶液中加入 NH4Cl 溶液,控制溶液的 pH=7.5。当 pH>8 时,NH4VO3 的产量明显降低,原因是_______________。
(4)测定产品中 V2O5 的纯度:称取 ag 产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4 溶液。再加入 b1mLc1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2 溶液(VO2++2H++Fe2+=VO2++Fe3++H2O) 最后用 c2mol/LKMnO4 溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2 至终点,消耗 KMnO4 溶液的体积为 b2mL。已知 MnO4-被还原为 Mn2+,假设杂质不参与反应。则产品中 V2O5 的质量分数是_____。(V2O5 的摩尔质量::182g/mol)