摘要:回收率达91.7%以上.已知废钒催化剂中含有V2O5.VOSO4及不溶性残渣.查阅资料知:VOSO4可溶于水.V2O5难溶于水.NH4VO3难溶于水.该工艺的流程如下图.

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说明:1. 文字简答题以关键词到位为准,按点给分;

      2. 化学用语书写:(1)方程式未配平不得分、无条件扣一半分值;

                      (2)化学式书写错误得0分;

      3. 写名称或化学式正确的正常给分;  4. 其他合理解法正常给分。

第Ⅰ卷(选择题,共48分)

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

答案

C

D

A

D

C

B

B

C

CD

B

CD

B

AD

A

 

第Ⅱ卷(非选择题  共72分)

三、(本题包括2小题,共22分)

15.(6分)(1)镁条表面产生气泡(2分)(2)A,B或C或D(2分,各1分)

(3)Mg+Cu2++2H2O=Mg2++Cu(OH)2↓+H2↑   Mg+Cu2+= Mg2++Cu   (各1分,共2分)

16.(16分)(1)烧杯、玻璃棒,过滤,换过滤器并重新进行过滤操作(4分,每空1分)

(2)NaOH、Na2CO3(2分)  (3)NaOH   C   (2分,各1分)

(4)除去NaOH和Na2CO3(2分)   (5)蒸发皿,蒸发皿中有大量固体析出(2分,各1分)

(6)加快沉淀生成   5.61×10―8 mol?L―1。(4分,各2分)

四、(本题包括2小题,共18分)

17.(8分)(1)小,工业制备硫酸。 (2)MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O。

使Fe2+ 转变为Fe3+,Fe3+完全沉淀的pH较低(或Fe3+更易沉淀)。

(3)与溶液中的酸反应,使溶液中的Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀。

(4)使MnCO3沉淀完全。MnCO3沉淀量少,NH4HCO3与酸反应。

(或MnCO3、NH4HCO3与酸反应溶解)

(5)节约能源、治理含SO2的工业废气等。(答对1个即可)(每空1分)

18.(10分)(1)接触室,防止催化剂中毒。(各1分,共2分)

(2)SO2+V2O5SO3+ V2O4    4VOSO4+O22V2O5+4SO3(各1分,共2分)

(3)400 L?mol―1,使用常压SO2就可以达到较高的转化率。(前者2分,后者1分,共3分)

(4)①②,V2O5+ SO32―+4H+=2VO2++SO42―+2H2O。4和80℃。(各1分,共3分)

五、(本题包括1小题,共14分)

19.(14分)(1)4(2分)

(2)   (2分)(2分)

 

(3)保护醛基不被还原。(2分)

(4)RCHO + 2Ag(NH3)2+ + 2OH-  RCOO― +NH4+ +2Ag↓+3NH3 + H2O (2分)

(5)(4分,对1步给2分,对2步给3分,全对给4分)

六、(本题包括1小题,共8分)

20.(8分)解:(1)6Fe2++ClO3-+6H+===6Fe3++Cl-+3H2O    (2分)

(2)n(Fe)=2.80g/160g?mol-1×2=0.035mol

n(SO42-)=10.48 g /233 g?mol-1=0.045mol

n(OH-)=3×n(Fe)-2×n(SO42-)=3×0.035-2×0.045=0.015mol    (2分)

盐基度=n(OH-)/3n(Fe)×100%

= 0.015 mol/(3×0.035 mol) ×100%

=14.29%          (2分)

(3)n(H2O)=(7.51g―0.035mol×56g?mol -1-0.045mol×96 g?mol-1-0.015mol×17 g?mol-1)/18 g?mol-1=0.054 mol

化学式: Fe35(OH)15(SO4)45?54H2O       (2分)

七、选做题(下面两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容,请你选择其中一题作答,如果你两题全做,按第一题评分。每题均为10分。)

22. (A) (1)第四周期,第Ⅷ族  (1分) (2)CN― C22- sp3   液态氨汽化时需吸收大量的热  2   (各1分,共4分)

(3) [Ar]3d7;或    (1分)2NiO(OH) + 6HCl(浓)=2NiCl2+Cl2↑+4H2O;(1分)

(4)x=5(1分)    LaNi5H6+6OH- -6e-==LaNi5+6H2O   (2分)

21.(B)22(B)(1)固定试管(2分)  容量瓶  酸式滴定管  烧杯(共2分,答对1-2个给1分,全对给2分)

(2)Al2O3 + 2NaOH =2NaAlO2 +H2O, 作用:去除铝箔表面的氧化膜  2Al + 3HgCl2 =2AlCl3 + 3Hg ,Al + Hg =Al (Hg) (铝汞齐), 作用:形成铝汞齐破坏致密氧化膜的形成(共2分)

(3)打开橡皮塞,用火柴点燃,出现轻微“噗”声或尖锐爆鸣声皆能说明有H2生成。(2分)

(4)原因分别是:浓硫酸具有吸水性,溢出后吸收空气的水变成稀硫酸,而稀硫酸与铝的氧化膜及铝本身皆发生反应;浓硝酸具有挥发性,溢出后因挥发同样会变稀,变稀的硝酸与氧化膜及铝本身亦发生反应。(各1分,2分)

 

 

工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列个问题:

(1)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(如图)。其中a、c二步的化学方程式可表示为:___________________________、________________________。

(2)550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。则:将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于____________。A与B表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中采用常压的原因是_____________________________________________________。

(3)为循环利用催化剂,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。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣。查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如下图。

则:反应①②③④中属于氧化还原反应的是____________(填数字序号),反应①的离子方程式为____________________________________。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,沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵计量数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图试建议控制氯化铵计量数和温度:____________、____________。

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(10分)工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列个问题:
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入    (填设备名称)
(2)催化氧化阶段反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H<0,550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。

理论上要提高SO2的转化率,反应的条件应是   温 、高压(填“高”、“低”、或“常” ),但通常情况下工业生产中采用常压的原因是             。
将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 M Pa。该反应的平衡常数等于          。
(3)为循环利用催化剂,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。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣。查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如下图。

则:反应①②③④中属于氧化还原反应的是            (填数字序号),反应③的离子方程式为      。该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)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。根据下图试建议控制氯化铵系数和温度:       、        。

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(10分)工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列个问题:
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入    (填设备名称)
(2)催化氧化阶段反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H<0,550 ℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。

理论上要提高SO2的转化率,反应的条件应是   温 、高压(填“高”、“低”、或“常” ),但通常情况下工业生产中采用常压的原因是             。
将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 M Pa。该反应的平衡常数等于          。
(3)为循环利用催化剂,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。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣。查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如下图。

则:反应①②③④中属于氧化还原反应的是            (填数字序号),反应③的离子方程式为      。该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)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。根据下图试建议控制氯化铵系数和温度:       、        。
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工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列问题:
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入           (填设备名称),其主要目的是                。
(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(如图1)

其中a、c二步反应的化学方程式可表示为:           、         。
(3)550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图2所示,

则:将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10M Pa,A与B表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中采用常压的原因是:       。
(4)为循环利用催化剂,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。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣,查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如图如下:

则反应①②③④中属于氧化还原反应的是           (填数字序号),反应①的离子方程式为                                       ,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,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。根据下图试建议控制氯化铵系数和温度:           、           。

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工业上以黄铁矿为原料生产硫酸主要分为三个阶段进行,即煅烧、催化氧化、吸收。请回答下列问题:
(1)煅烧黄铁矿形成的炉气必须经除尘、洗涤、干燥后进入           (填设备名称),其主要目的是                。
(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(如图1)

其中a、c二步反应的化学方程式可表示为:           、         。
(3)550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图2所示,

则:将2.0mol SO2和1.0mol O2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10M Pa,A与B表示不同压强下的SO2转化率,通常情况下工业生产中采用常压的原因是:       。
(4)为循环利用催化剂,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。已知废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣,查阅资料知:VOSO4可溶于水,V2O5难溶于水,NH4VO3难溶于水。该工艺的流程如图如下:

则反应①②③④中属于氧化还原反应的是           (填数字序号),反应①的离子方程式为                                       ,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,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。根据下图试建议控制氯化铵系数和温度:           、           。
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