为回收利用废钒催化剂(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,主要流程如下:
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部分含钒物质在水中的溶解性如下:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
(1)图中所示滤液中含钒的主要成分为 (写化学式)。
(2)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,该步反应的离子方程式 ;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。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为 和 。
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(3)用硫酸酸化的H2C2O4溶液和(VO2)2SO4溶液反应,以测定反应②后溶液中含钒量,完成反应的离子方程式为:□VO2++□H2C2O4+□________=□VO2++□CO2↑+□H2O
(4)全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:VO2+ + V2+ + 2H+
VO2+ + H2O + V3+,电池放电时正极的电极反应式为 。
(1)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应。
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)
(NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)
NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)
2NH4HCO3(aq) ΔH3
则ΔH3 与 ΔH1、ΔH2 之间的关系是:ΔH3=________。
(2)白磷与氧气反应生成P4O10 固体 。下表所示是部分化学键的键能参数:
化学键 | P—P | P—O | P===O | O===O |
键能/kJ·mol-1 | a | b | c | d |
根据右图的分子结构和有关数据通过计算写出该反应的热化学方程式为 。
(3)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式如右下图)之间脱去两个水分子产物,其结构式为_________________,三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为____________。
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(4)已知298 K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为:
P4(s,白磷)+3O2(g)===P4O6(s) ΔH=-1 638 kJ·mol-1。
在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L氧气(标准状况),控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为________。