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 |
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质量分数 |
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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______。
2018年8月31日,华为公司发布AI芯片麒麟980,标志着我国高科技企业的芯片制造技术迈入国际领先水平。组成芯片的核心物质是高纯度硅。下图是以石英砂为原料同时制备硅和金属锂的流程。
石英砂的主要成分为
,含有少量
、
、![]()

已知:LiCl的熔点是
、沸点是
;
在
分解完全。常温下,
,
。
(1)粗硅中常含有副产物SiC,请写出
中生成SiC的反应方程式__________。
(2)操作a为___________;试剂X是___________。
(3)已知操作b为加热,可选择的适宜温度是______
![]()
(4)本生产工艺要求,要控制LiCl和
溶液中的杂质离子浓度在
以下,应控制溶液的pH为_____,此时溶液中
的浓度为___________ 。
据报道,磷酸二氢钾(KH2PO4)大晶体已应用于我国研制的巨型激光器“神光二号”中。利用氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)制备磷酸二氢钾的工艺流程如下图所示(部分流程步骤已省略):

已知萃取的主要反应原理:KCl+H3PO4
KH2PO4+HCl;其中,反应产生的HCl易溶于有机萃取剂。
请回答下列问题:
(1)流程中将氟磷灰石粉碎的目的是__________________________________。
(2)不能使用二氧化硅陶瓷材质的沸腾槽的主要原因是____________(用化学方程式表示)。
(3)副产品N的化学式是____________;在得到KH2PO4晶体的一系列操作Ⅲ,其主要包括____________、过滤、洗涤、干燥等。
(4)若用1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12,摩尔质量为504g/mol)来制取磷酸二氢钾晶体,其产率为80%,则理论上可生产KH2PO4(摩尔质量为136g/mol)的质量为_______kg。
(5)电解法制备KH2PO4的装置如图所示.该电解装置中,a 区属于_______区(填“阳极”或“阴极”),阴极区的电极反应式是________________。

(6)工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,同时逸出SiF4和CO,该反应的化学方程式为________________________________________。
三盐
可用作聚氯乙烯的热稳定剂,
以上开始失去结晶水,不溶于水及有机溶剂。以铅泥
主要成分为PbO、Pb及
等
为原料制备三盐的工艺流程如图所示。

已知:
和
的溶解度和溶度积Ksp如下表。
化合物 |
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溶解度 |
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Ksp |
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(1)步骤
转化的目的是___ ,滤液1中的溶质为
和____
填化学式
。
(2)步骤
酸溶时,为提高酸溶速率,可采取的措施是____
任写一条
。其中铅与硝酸反应生成
和NO的离子方程式为_______。
(3)滤液2中可循环利用的溶质的化学式为____。若步骤
沉铅后的滤液中
,则此时
_____
。
(4)步骤
合成三盐的化学方程式为__________________。
硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。这种“金属”可能是_______。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料有_______。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:

| 发生的主要反应 |
电弧炉 | SiO2+2C |
流化床反应器 | Si+3HCl |
还原炉 | SiHCl3+H2 |
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为_______;碳化硅又称_______,其晶体结构与_______相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_______。
物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 |
沸点/℃ | 2355 | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -30.4 | -84.9 | -111.9 |
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为_______。
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是_______。
三氧化二镍
是一种灰黑色无气味有光泽的块状物,易碎成细粉末,常用于制造高能电池。工业上以金属镍废料
含有少量的铁、铝等杂质
,继而生产
的工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的
开始沉淀的pH按金属离子浓度为
计算
。
氢氧化物 |
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开始沉淀的pH |
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沉淀完全的pH |
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(1)为了提高金属镍废料浸出的速率,在“酸浸”时可采取的措施有______
A. 降低温度
搅拌
减少盐酸的浓度
将废料研成粉末
(2)酸浸后的酸性溶液中加入
的目的:__________。沉镍前需加
控制溶液pH范围为______,所得到滤渣的主要成分是_______。
(3)从滤液A中可回收利用的主要物质是
和________。
(4)“氧化”生成
的离子方程式为__________________________。
(5)工业上用镍为阳极,电解
溶液与一定量
组成的混合溶液,可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时,
的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示,则
的浓度最好控制为_________。

