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【题目】以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:

物质

V2O5

V2O4

K2SO4

SiO2

Fe2O3

Al2O3

质量分数/%

2.2~2.9

2.8~3.1

22~28

60~65

1~2

<1

以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:

回答下列问题:

1酸浸V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO2+废渣1”的主要成分是__________________

2氧化中欲使3 molVO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol

3中和作用之一是使钒以V4O124形式存在于溶液中。废渣2”中含有_______

4离子交换洗脱可简单表示为:4ROH+ V4O124 R4V4O12+4OHROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_____性(填)。

5流出液中阳离子最多的是________

6沉钒得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出煅烧中发生反应的化学方程式____________

【答案】(1V2O52H=2VO2H2OSiO2;(20.5;(3Fe(OH)3Al(OH)3;(4)碱;(5K;(62NH4VO3V2O5H2O2NH3

【解析】

试题分析:(1酸浸V2O5转化为VO2+V元素化合价不变,说明不是氧化还原反应,根据原子守恒可知反应的离子方程式为V2O52H=2VO2H2O;二氧化硅与酸不反应,则废渣1”的主要成分是二氧化硅。

2氧化中欲使3 molVO2+变为VO2+V元素化合价从+4价升高到+5价,而氧化剂KClO3中氯元素化合价从+5价降低到-1价,则根据电子得失守恒可知需要氯酸钾的物质的量为3mol÷60.5mol

3中和作用之一是使钒以V4O124形式存在于溶液中,同时生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,则废渣2”中含有Fe(OH)3Al(OH)3

4)根据方程式可知为了提高洗脱效率,反应应该向逆反应方向进行,因此淋洗液应该呈碱性。

5)由于前面加入了氯酸钾和氢氧化钾,则流出液中阳离子最多的是钾离子。

6)根据原子守恒可知偏钒酸铵(NH4VO3煅烧生成七氧化二钒、氨气和水,发生反应的化学方程式为2NH4VO3V2O5H2O2NH3

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1 NaClO2的化学名称为_______

2)在鼓泡反应器中通入含有SO2NO的烟气,反应温度为323 KNaClO2溶液浓度为5×103mol·L1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表

离子

SO42

SO32

NO3

NO2

Cl

c/mol·L1

8.35×104

6.87×106

1.5×104

1.2×105

3.4×103

写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。增加压强,NO的转化率______(填提高不变降低)。

随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐______ (填增大”“不变减小)。

由实验结果可知,脱硫反应速率______脱硝反应速率(填大于小于)。原因是除了SO2NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________

3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2NO的平衡分压pe如图所示。

由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均______________(填增大不变减小)。

反应ClO2+2SO32===2SO42+Cl的平衡常数K表达式为___________

4)如果采用NaClOCaClO2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。

从化学平衡原理分析,CaClO2相比NaClO具有的点是_______

已知下列反应:

SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1

ClO (aq)+SO32 (aq) ===SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2

CaSO4(s) ===Ca2+aq+SO42aqΔH3

则反应SO2(g)+ Ca2+aq+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)ΔH=______

【题目】随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0kJ/mo1.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= mol/(L·min)

(2)该反应的平衡常数为

(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是

A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大

C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入lmol CO2和3mol H2

(4)已知在常温常压下:

①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H= —1275.6kJ/mol

②H2O(g)=H2O(1) △H= —44.0kJ/mol

则甲醇的燃烧热化学方程式为:

(5)如果燃烧甲醇会造成大量化学能损失,如果以甲醇和空气为原料,以氢氧化钠为电解质溶液设计成原电池将有很多优点,请书写出该电池的负极反应:___________________

(6)常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A、H+、OH。若该溶液M由 pH=3的HA溶液mL与pH=11的NaOH溶液mL混合反应而得,则下列说法中正确的是 __

A.若溶液M呈中性,则溶液M中c(H+)+c(OH)=2×10—7mol·L-1

B.若V1=V2,则溶液M的pH一定等于7

C.若溶液M呈酸性,则V1一定大于V2

D.若溶液M呈碱性,则V1一定小于V2

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