题目内容
【题目】以硅藻土为载体的五氧化二钒
是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收
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 |
|
|
|
|
|
|
质量分数 |
|
|
|
|
|
|
如图1是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
(1)“酸浸”时转化为
，反应的离子方程式为______，同时
转成
为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有______
写出两条
。“废渣1”的主要成分是______。
(2)“酸浸”实验中，钒的浸出率结果如图2所示。由图可知，当钒的浸出率为
时，所采用的实验条件为______。
(3)“氧化”中欲使3mol的
变为，则需要氧化剂
至少为______mol。
(4)“中和”作用之一是使钒以
形式存在于溶液中。“废渣2”中含有______。
(5)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：
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“酸”、“碱”或“中”。
(6)“流出液”中阳离子最多的是______。
(7)“沉钒”得到偏钒酸铵
沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式______。
【答案】
减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度、搅拌 
、2h，
，5h 
、
碱 
2NH4VO3
V2O5+H2O↑+2NH3↑
【解析】
从废钒催化剂中回收V2O5，由流程可知，“酸浸”时V2O5转化为VO2+，V2O4转成VO2+．氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子，只有SiO2不溶，则过滤得到的滤渣1为SiO2，然后加氧化剂KClO3，将VO2+变为VO2+，再加KOH时，铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，同时中和硫酸，过滤得到的滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH+V4O124-
R4V4O12+4OH-，由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知，碱性条件下利用反应逆向移动，流出液中主要为硫酸钾，“沉钒”得到偏钒酸铵（NH4VO3）沉淀，“煅烧”时分解生成V2O5，以此来解答。
(1) “酸浸”时
转成
，反应的离子方程式为
，减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度、搅拌等，可提高浸出速率，“废渣1”的主要成分是
；
(2)钒的浸出率结果如图2所示。由图可知，当钒的浸出率为
时，所采用的实验条件为
、2h，
，5h；
(3) “氧化”的目的是使VO2+变为VO2+，V元素的化合价由+4价升高为+5价，Cl元素的化合价由
价降低为-1价，由电子守恒可知该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：6，则欲使3mol的
至少=
=0.5mol；
(4) 由上述流出分析可知，“中和”步骤有2个目的，
是使钒以
形式存在于溶液中；
沉淀
、
，生成Fe(OH)3、Al(OH)3；
(5)利用强碱性阴离子交换树脂可“离子交换”和“洗脱”，则应选择碱性条件下使用，使OH-浓度增大，反应逆向移动提高洗脱效率；
(6)由上述分析可知，流出液中主要为硫酸钾，则“流出液”中阳离子最多的是K+；
(7)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，“煅烧”中发生反应的化学方程式为2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑。
小学夺冠AB卷系列答案
【题目】丙烯酸是合成丙烯酸脂的原料，丙烯醇用于生产甘油、塑料等。某小组以丙烯醛为原料生产丙烯醇、丙烯酸的流程如图所示：
已知反应原理：
有关物质的物理性质如表：
| 丙烯醛 | 丙烯醇 | 丙烯酸 | 四氯化碳 |
沸点/℃ | 53 | 97 | 141 | 77 |
熔点/℃ | -87 | -129 | 13 | -22.8 |
密度/gcm-3 | 0.84 | 0.85 | 1.02 | 1.58 |
溶解性(常温) | 易溶于水和 有机物 | 溶于水和 有机溶剂 | 溶于水和 有机溶剂 | 难溶于水， 易溶于有机物 |
（1）已知苯的沸点为80.1℃，上述步骤②的萃取剂用四氯化碳而不用苯，其主要原因可能是_________________。上层液体分液漏斗________（填“上”或“下”）口倒（或放）出。
（2）从步骤④的残留液中可提取一种无水正盐，它是________（填化学式）。
（3）步骤⑤采用如图装置，该装置有一处明显错误，请指出错误：________，并改之。收集丙烯醇的温度应控制在________左右。
（4）已知：醛类具有较强还原性，能与溴水、酸性高锰酸钾溶液、银氨溶液等反应。某同学为了证明丙烯酸产品中含有丙烯醛，设计如下方案：
a.取少量溴水于试管，加入适量丙烯酸样品，振荡，溶液褪色
b.取少量酸性高锰酸钾溶液于试管，加入适量丙烯酸样品，振荡，溶液褪色
c.取少量银氨溶液于试管，加入适量丙烯酸样品，用水浴加热，有银镜产生
d.取少量酸性重铬酸钾溶液于试管，加入适量丙烯酸样品，振荡，溶液由橙红色变成绿色
上述方案中，能证明丙烯酸产品中含少量丙烯醛的是________（填字母）。
（6）为了证明丙烯酸是弱酸，设计如下方案，其中能达到实验目的的是________（填字母）。
代号 | 方案 | 预测现象 |
A | 取少量 | 溶液变红色 |
B | 常温下，将10ml0.1molL-1NaOH溶液和10ml0.1molL-1 | pH>7 |
C | 用相同的导电仪分别测定盐酸溶液、 | 前者灯泡较亮 |
