题目内容
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:
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该工艺的主要流程如下:
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请回答下列问题。
(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,用化学方程式表示为 。
(2)反应①的目的是 。
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式: 。
(4)用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液,滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量:VO2++H2C2O4+H+→VO2++CO2+X。X为 (写化学式)。
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(5)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 的曲线如上图所示。则NH4VO3在分解过程中 (填序号)。
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
【知识点】工艺流程题 A4 B1 C2
【答案解析】(1)3V2O5+10Al
6V+5Al2O3(3分)
(2)将V2O5转化为可溶性的VOSO4(3分)
(3)NH
+VO
===NH4VO3↓(3分)
(4)H2O(3分)
(5)B(3分)
解析: ⑴由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,即铝与V2O5反应生成V。:3V2O5+10Al
6V+5Al2O3
⑵根据流程含钒催化剂粉碎、水浸、过滤得到的滤液和反应①的滤液为反应②的反应物,因此反应①的滤液含VOSO4,即反应①的目的是加入硫酸和亚硫酸钠,目的是利用氧化还原反应,用亚硫酸钠还原V2O5,将V2O5 转化为可溶性的VOSO4。
⑶根据NH4VO3难溶于水,利用复分解反应沉淀VO3-,反应为:NH4++VO3-=NH4VO3↓
⑷根据得失电子相等可写出的离子方程为2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2+2H2O 。
⑸若NH4VO3焙烧分解放出氨气和水,反应为
2NH4VO3═V2O5+2NH3↑+H2O
234g 34g 18g,放出的氨气质量与水的质量比为34:18,与图像2段固体的减少值比接近(开始为0~32.0g多一点,曲线到200℃时曲线开始平直;到约为300℃时又开始减少,到350℃时减少约48-32=16g时就不再变化),所以NH4VO3在焙烧过程中先分解失去NH3,再分解失去H2O。
【思路点拨】可以先入为主法分析热重变化即分析物质可能发生的反应(2NH4VO3═V2O5+2NH3↑+H2O),求得失去的质量(放出的氨气质量与水的质量比为34:18)与图像质量的变化(开始为0~32.0g多一点,而后是约16g)是否吻合。
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用.工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚.请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为: .
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)△H=﹣90.8kJ•mol﹣1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ•mol﹣1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJ•mol﹣1
写出水煤气直接合成二甲醚同时生成CO2的热化学反应方程式 .
(3)一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 .
a.高温高压 b.低温低压 c.减少CO2的浓度 d.增加CO的浓度
e.分离出二甲醚 f.加入催化剂
(4)已知反应②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 浓度/(mol•L﹣1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆(填“>”、“<”或“=”),若上述情况达到平衡,此时c(CH3OH)= .
下列物质中,①K2SO4;②HCHO;③Na2SO4;④Hg(NO3)2;⑤NH4Cl;⑥KOH能使蛋白质变性的是( )
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| A. | ②④⑥ | B. | ①③⑤ | C. | ①②③ | D. | ④⑤⑥ |
下列关于油脂的叙述错误的是( )
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| A. | 油脂在酸性条件下发生能水解反应 |
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| B. | 天然油脂的主要成份是高级脂肪酸甘油酯 |
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| C. | 油脂在碱性条件下不能发生水解反应 |
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| D. | 工业上可以用油脂制造肥皂等化工产品 |
在溶液中不能与Fe3+大量共存的离子是( )
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| A. | OH﹣ | B. | Fe2+ | C. | SO42﹣ | D. | H+ |