高三化学培优强化训练8--钒(V).docVIP

高三化学培优强化训练8

2016/9/19

1．为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣)，科研人员必威体育精装版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。：V可形成VO2+、VO2+、VO3-等多种离子；局部含钒物质在水中的溶解性如下表所示，主要工艺流程如以下图所示。

物质

VOSO4

V2O5

NH4VO3

(VO2)2SO4

溶解性

可溶

难溶

难溶

易溶

请答复以下问题：

(1)工业上常用铝热反响法由V2O5冶炼金属钒，请写出反响的化学方程式_________。

(2)反响①的离子方程式是。

(3)设NA为阿伏伽德罗常数，那么在反响②中，每生成1mol(VO2)2SO4转移电子的数目为________。

(4)在离子交换过程中，发生可逆反响：VO2+?+2OH-?VO3-?+H2O。该反响的化学平衡常数K的

表达式为__________________________________；

常温时K=4.9×1013，那么在离子交换后所得的溶液中c(VO3-):c(VO2+)=_____________。

(5)反响③别离出NH4VO3的实验方法是________，所用到的硅酸盐仪器有____________________。

(6)NH4VO3在焙烧过程中，固体质量随温度变化的曲线如右图所示。那么NH4VO3在分解过程中?(填序号)。

(相对原子质量：H—1，N—14，O—16，V—51)

①先分解失去NH3，再分解失去H2O；

②先分解失去H2O，再分解失去NH3；

③同时分解失去H2O和NH3；④同时分解失去H2、N2和H2O

(7)工业上制备V2O5的另一种方法是VOCl3(黄色液体)的水解法。

：V2O5(s)+6HCl(aq)=2VOCl2(s)+Cl2(g)+3H2O(l)；△H=-akJ·mol-1

VOCl2(s)+?1/2QUOTECl2(g)=VOCl3(l)；△H=+bkJ·mol-1

请写出水解法制备V2O5有关反响的热化学方程式：_______________________________________。

2．废钒催化剂提取纯洁V2O5的一种流程如下所示：

(1)废钒催化剂需进行粉碎，目的是。

(2)填写并配平步骤②中离子反响方程式：。

(3)根据以下信息，步骤②调节pH的适宜范围是。

V2O5沉钒率与pH的关系与溶液中有关离子的沉淀的pH范围如下：

开始沉淀pH

完全沉淀pH

Fe(OH)2

6.5

9.7

Fe(OH)3

2.5

3.7

(4)V2O5和NaOH溶液反响的化学方程式为。

(5)步骤④中需参加硫酸的原因是。

(6)焙烧产生的气体用吸收后，其产物可以在该工艺中循环利用。

(7)V2O5可制成某电池的电解液。该电池的总反响为：

VO2+?+2H+?+V2+V3+?+VO2+?+H2O，那么放电时的负极产物为。

3．以下图是传统的工业生产金属铝的根本流程图。结合铝生产的流程图答复以下问题：

(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是__________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。

(2)在金属铝的冶炼中参加冰晶石和氟化钙的目的是____________________________。

(3)在冶炼过程中，阳极材料需要定期进行更换，原因是氧化铝溶解并和局部冰晶石发生反响生成

Al2OF62-，写出该反响的离子方程式。假设电解的总反响为2Al2O3+3C3CO2+4Al，那么阳极的电极反响式为。

(4)冰晶石能在碱性溶液中分解，写出冰晶石与足量NaOH溶液反响生成两种钠盐的化学方程式：

。

(5)生产1mol铝消耗的电能为1.8x106J，9g铝制饮料罐可回收能量为0.2kJ，那么铝制饮料罐的热回收效率η=_____________