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废钒催化剂的主要成分是V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等,...

废钒催化剂的主要成分是V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等,现欲利用以下工艺流程回收V2O5

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回答下列问题:

(1) VOSO4中,V元素的化合价为_______,①中产生的废渣的主要成分是_________。

(2)配平④中反应的离子方程式:

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 (3)25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表:

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试判断在实际生产时,⑤中加入氨水调节溶液的最佳pH为______________。

(4)生产时,将②中的酸性萃余液循环用于①中的水浸。在整个工艺流程中,可循环利用的物质还有________________。

(5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式:______________________________________。

 

(1)+4;SiO2(2)1;6;6;6;1;3(3)1.7(4)有机萃取剂、氨水(或氨气) (5)10Al+3V2O56V+5Al2O3 【解析】 试题分析:(1)VOSO4中离子SO42-为-2价,O2-为-2价,根据化合价守恒,故V元素为+4价;废钒催化剂(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)酸溶后,V2O5、Fe2O3和酸反应,二氧化硅不与酸反应,过滤得到滤渣为二氧化硅(2)依据氧化还原反应元素化合价变化和电子守恒原子守恒分析配平,反应物中ClO3-中Cl元素是+5价,VO2+中V元素是+4价,产物中Cl-是-1价,VO3+是+5价,依据电子守恒、原子守恒配平得到离子方程式为:ClO3-+6VO2++6H+=6VO3++Cl-+3H2O,故答案为:1;6;6;6;1;3(3)根据表中数据判断,⑤中加入氨水,调节溶液pH最佳值为1.7,此时钒沉淀率达到最大(4)分析流程图,物质参加反应,反应过程中又生成的物质,或重复利用的物质可以循环利用,流程中有机萃取剂、氨气可以循环利用,故答案为:有机萃取剂;氨气(5)铝热反应是金属铝在高温环境下对金属氧化物进行还原产生金属单质的反应,则反应物为V2O5和Al产物为Al2O3与V,根据反应中化合价守恒,故反应方程式:10Al+3V2O56V+5Al2O3 考点:氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;硅和二氧化硅;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
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无水硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同生成的气体成分也不同。气体成分可能含SO3、SO2和O2中的一种、两种或三种。某化学课外活动小组设计探究性实验,测定反应产生的SO3、SO2和O2的物质的量,并计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如下图所示:

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【提出猜想】

猜想I.硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含SO3一种;

猜想Ⅱ.硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含_______两种。

猜想Ⅲ.硫酸铜受热分解所得气体的成分可能含有_______三种。

【实验探究】

已知实验结束时,硫酸铜完全分解。

(1)组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为①→⑨→⑩→⑥→⑤→____→_____→_____→______→②。(填接口序号)

(2)若实验结束时装置B中量筒没有收集到水,则证明猜想_______(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ’’)正确。

(3)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后,测得相关数据也不

同,数据如下:

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请通过计算,推断出在第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学方程式:

第一小组:_____________________________________________________________;

第二小组:_____________________________________________________________。

 

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X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0.0 1 mol·L-1的X、Y、Z、W溶液的pH。

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(1)X、W的化学式分别为_______、________。

(2)W的电离方程式为______________________________。

(3)25℃时,Z溶液的pH>7的原因是______________________________________(用离子方程式表示)。

(4)将X、Y、Z各1mol·L-1同时溶于水中制得混合溶液,则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 _______________________________________________________ 。

(5)Z溶液与W溶液混合加热,可产生一种无色无味的单质气体,该反应的化学方程式为__________________________________________________________。

 

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铁、铝、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途,试回答下列问题:

(1)铝的原子结构示意图为___________;铁、铝、铜三种金属的金属活动性由弱到强的排列顺序是__________。

(2)制造电路板的工艺中,FeCl3溶液可以蚀刻铜箔,请写出该反应的离子方程式:_________________。

(3)如图装置中,铁作________极,铜电极的电极反应式为_________________________。

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(4)已知铜与稀硫酸不反应,但铜片在稀硫酸中长时间加热时溶液会呈蓝色,请用化学方程式表示其原因:__________________________________________________________。

(5)氯化铝广泛用作有机合成和石油工业的催化剂。将铝土矿粉(主要成分为A12O3)与焦炭混合后加热并通人氯气,可得到氯化铝,同时生成CO,写出该反应的化学方程式:_____________________________ ,该反应的氧化剂是_________________。

(6)某校兴趣小组为测定一种铁铝硅合金 (FexAlySiz) 粉末的组成,提出如下方案:准确称取1.46 g该合金粉末,加入过量盐酸溶液,充分反应后过滤,测定剩余固体质量0.07 g。向滤液中滴加足量NaOH浓溶液,充分搅拌、过滤、洗涤得固体。再将所得固体充分加热、灼烧,得红棕色粉末1.60g,通过计算确定此合金的组成为________________ (填化学式)。

 

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常温下,将0.1 mo1·L1的醋酸溶液加水稀释至原来体积的10倍,下列有关叙述正确的是

A.CH3 COOH的电离平衡常数增大为原来的10倍

B.CH3 COO与CH3 COOH的浓度之比增大为原来的10倍

C.CH3 COO与H的浓度之积减小为原来的0.1

D.CH3 COOH与CH3 COO的浓度之和减小为原来的0.1

 

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汽车尾气净化中的一个反应如下:

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在一容积为5L的恒容密闭容器中充人0.2 mol NO和0.5mol CO,5 min后该反应达到平衡,此时N2的物质的量为0.06mol。下列说法正确的是

A.达到平衡后,若只升高温度,化学平衡正向移动

B.达到平衡后,再通人稀有气体,逆反应速率增大

C.使用催化剂,平衡常数不变

D.0~5 min内,NO的反应速率为2.4×1 0-3 mol·L1·min1

 

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