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為回收利用廢釩催化劑(含有V2O5、VOSO4及不溶性殘?jiān)?,科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝,主要流程如圖:
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部分含釩物質(zhì)常溫時(shí)在水中的溶解性如表:
物質(zhì) VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO22SO4
溶解性 可溶 難溶 難溶 易溶
回答下列問(wèn)題:
(1)廢釩催化劑,粉碎的目的是
充分接觸,加快溶解
充分接觸,加快溶解
,VOSO4溶液水解顯酸性,離子方程式為
VO2++2H2O?VO(OH)2+2 H+
VO2++2H2O?VO(OH)2+2 H+

(2)工業(yè)上由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱法,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
10Al+3V2O5
高溫
5Al2O5+6V
10Al+3V2O5
高溫
5Al2O5+6V
引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是:在紙漏斗中加入鋁熱劑后,再
鋪上氯酸鉀,插入鎂條,點(diǎn)燃鎂條
鋪上氯酸鉀,插入鎂條,點(diǎn)燃鎂條

(3)為了提高釩的浸出率,反應(yīng)①用Na2SO3和硫酸酸浸使催化劑中的V2O5轉(zhuǎn)變成可溶于水的V0SO4,與水浸液合并,再通過(guò)反應(yīng)②用KClO3氧化,使+4價(jià)的V氧化成易溶于水的(VO22SO4反應(yīng)①的離子方程式為
V2O5+
SO
2
-
3
+4H+=2VO2++
SO
2
-
4
+2H2O
V2O5+
SO
2
-
3
+4H+=2VO2++
SO
2
-
4
+2H2O

(4)該工藝中反應(yīng)③的沉淀率是回收釩的關(guān)鍵之一,該步反應(yīng)的離子方程式為
NH
+
4
+
VO
-
3
═NH4VO3
NH
+
4
+
VO
-
3
═NH4VO3

(5)已知常溫下NH4VO3的溶解度為0.468g/100g水,則NH4VO3的溶度積常數(shù)約為
1.6×10-3
1.6×10-3
(已知V的相對(duì)原子質(zhì)量為51)。

【答案】充分接觸,加快溶解;VO2++2H2O?VO(OH)2+2 H+;10Al+3V2O5
高溫
5Al2O5+6V;鋪上氯酸鉀,插入鎂條,點(diǎn)燃鎂條;V2O5+
SO
2
-
3
+4H+=2VO2++
SO
2
-
4
+2H2O;
NH
+
4
+
VO
-
3
═NH4VO3↓;1.6×10-3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:53引用:2難度:0.3
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    發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4
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    (1)用足量(NH42SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
    ①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
     
    。
    ②通過(guò)“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    ?!俺椤辈襟E①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (3)“除重金屬”時(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
     
    和BaSO4。
    (4)“蒸氨”時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動(dòng)原理解釋原因:
     
    。
    (5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
     

    (6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
    已知:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
    樣品起始質(zhì)量
    -
    剩余固體質(zhì)量
    樣品起始質(zhì)量
    ×100%。
    ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
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    ①280℃時(shí)煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
     
    %(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。
    ②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
     
    (填字母序號(hào))。
    a.恒溫280℃,60~120min
    b.恒溫300℃,240~300min
    c.恒溫350℃,240~300min
    d.恒溫550℃,60~120min
    (7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5
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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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