题目内容

（12分）随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：
物质
VOSO4
V2O5
NH4VO3
(VO2)2SO4
溶解性
可溶
难溶
难溶
易溶
该工艺的主要流程如下。

请回答下列问题：
（1）请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式                     。
（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如下左图）。其中a、c二步的化学方程式可表示为
                               ，                              。

（3）该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。根据上右图试建议控制氯化铵系数和温度：          、           。
（4）经过热重分析测得：NH4VO3在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如右图所示。则NH4VO3在分解过程中        。

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
（1）V2O5+ SO32—+4H+=2VO2++SO42—+2H2O
（2）SO2+V2O5SO3+ V2O4    4VOSO4+O22V2O5+4SO3
（3）4和80℃ （4）  B
略
练习册系列答案
相关题目
某综合实践活动小组到自来水厂进行参观，了解到源水处理成自来水的工艺流程示意图如下：

（1）源水中含Ca2＋、Mg2＋、HCO3-、Cl－等，加入CaO后生成Ca（OH）2，进而发生若干个复分解反应，试写出其中任意一个反应的离子方程式
_____________________________________________________________。
（2）加入凝聚剂可以除去其中的悬浮固体颗粒，该过程是________（填写下列各项的序号）
①只有物理过程，无化学过程
②只有化学过程，无物理过程
③既有化学过程又有物理过程
FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂，加入后最终生成红褐色胶状沉淀，则这种沉淀是________。
（3）通入二氧化碳的目的是________和________。
（4）气体A的作用是______________________________________________________。
（5）下列物质中，________（填写下列各项的序号）可以作为气体A的代替品。
①ClO2　②浓氨水　③SO2　④浓硫酸
两名日本科学家与一名美国科学家利用钯作催化剂，将有机物进行“裁剪”、“缝合”，创造出具有特殊功能的新物质而获2010年诺贝尔化学奖。下列说法正确的是(　　)
A．有机物中一定含有碳和氢两种元素
B．一定条件下，使用催化剂能提高反应的平衡转化率
C．将有机物进行“缝合”可以不遵循原子守恒定律
D．将有机物进行“裁剪”需要破坏旧的化学键
（8分）海水的综合利用，对于人类的生产生活有重要的意义。
（1）海水淡化沿海缺水地区获取淡水的方法之一，列举出海水淡化的两种方法         、           。
（2）氯碱工业离子交换膜法生产中，透过离子交换膜的离子为        ，氢氧化钠产生于        （填‘“阳极”或“阴极”）。
（3）氯化钠为工业制纯碱的主要原料，制碱反应过程中法中析出NaHCO3的原因是                                                 ；侯氏制碱法与索尔维制碱法相比除提高食盐利用率、无氯化钙生成的优势外还有                        、                   从而综合利用原料、降低成本、减少环境污染。
（8分）【化学—化学与技术】
碘酸钾是一种白色结晶，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘；在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至560 ℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：6I2 +11KClO3 +3H2O＝6KH(IO3)2 + 5KCl + 3Cl2

试回答下列问题：
（1）步骤①反应器发生的反应中，转移电子总数为___________；
（2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是______________________；
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为________；
（4）步骤⑧用氢氧化钾调节溶液的pH，反应的化学方程式为：________；
（12分）、高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：

已知：①  2KOH + Cl2 → KCl + KClO + H2O（条件：温度较低）
②  6KOH + 3Cl2 → 5KCl + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高）
③  2Fe(NO3)3 + 2KClO + 10KOH → 2K2FeO4 + 6KNO3 + 3KCl + 5H2O
回答下列问题：
⑴该生产工艺应在   __   （填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行；
⑵写出工业上制取Cl2的化学方程式        __          ；
⑶配制KOH溶液时，是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体（该溶液的密度为1.47 g/mL），它的物质的量浓度为     __     ；
⑷在“反应液I”中加KOH固体的目的是           __             ：
A．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供反应物
D．使副产物KClO3转化为 KClO
⑸从“反应液II”中分离出K2FeO4后，会有副产品   _     （写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途   _    。
（6分）工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

（1）在合成氨的反应中，改变反应条件，会使平衡发生移动。如下图像表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。

当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母序号）_________，
当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）         。
（2）如图所示三个容积相同的容器①、②、③，若起始温度相同，

分别向三个容器中充入3mol H2和1mol N2，一定条件下反应，达到平衡时各容器中NH3物质的百分含量由小到大的顺序为       （填容器编号）
[化学-化学与技术]硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题．
（1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在______的郊区（填标号）；
A．有丰富黄铁矿资源的城市
B．风光秀丽的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工业城市
D．人口稠密的文化、商业中心城市
（2）CuFeS2是黄铁矿的另一成分，煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为______．
（3）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是______．
A．黄铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率
D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率
（4）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）
沸腾炉温度/℃600620640660
炉渣中CuSO4的质量分数/%9.39.29.08.4
已知CuSO4在低于660℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因______．
下列说法中不正确的是                                   (     )
A．维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限
B．开发核能、太阳能等新能源，推广基础甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放
C．红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析
D．尼龙、棉花、天然橡胶、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质

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