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          五氧化二釩常用于生產硫酸或石油精煉的催化劑。某化工廠從廢釩催化劑中(含有K2SO4、V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3、Al2O3等)回收五氧化二釩和硫酸鉀,既能避免環境污染,又能節約資源。回收工藝流程如圖1:

          已知:①“酸浸”時V2O5和V2O4先與稀硫酸反應分別生成VO2+和VO2+
          ②有機萃取劑萃取VO2+的能力比萃取VO2+的能力強。
          ③溶液中VO2+與VO3-可相互轉化:VO2++H2O?VO3-+2H+
          (1)“酸浸”時,FeSO4的作用是
          在酸性條件下,將VO2+還原為VO2+
          在酸性條件下,將VO2+還原為VO2+

          (2)濾渣2的成分主要有
          Fe(OH)3、Al(OH)3
          Fe(OH)3、Al(OH)3
          (填化學式)。
          (3)“萃取”和“反萃取”時,將發生R2(SO4n(水層)+2nHA(有機層)?2RAn(有機層)+nH2SO4(水層)(R表示VO2+,HA表示有機萃取劑),“反萃取”操作加入的試劑是
          H2SO4
          H2SO4
          (填化學式)。
          (4)“氧化”過程中發生反應的離子方程式為
          3H2O+ClO3-+6VO2+=6VO2++Cl-+6H+
          3H2O+ClO3-+6VO2+=6VO2++Cl-+6H+

          若該廢釩催化劑中V2O5的含量為10%(原料中所有的釩已換算成V2O5)。該廠檢驗科實驗室取100g待處理樣品,按照上述流程進行實驗。當加入150mL0.1mol?L-1的KClO3溶液時,溶液中的釩元素恰好完全反應,則該工藝中釩的最大回收率是
          81.9
          81.9
          %(假設與KClO3反應后的操作步驟中釩元素無損失)。

          (5)沉釩率是回收釩的關鍵之一。
          ①“沉釩”時,釩元素主要以
          VO3-
          VO3-
          形式存在(填相應的離子符號)。
          ②實驗發現,溫度超過80℃以后沉釩率下降(如圖2),可能的原因是
          溫度升高,一水合氨受熱分解,氨氣逸出,使OH-濃度下降,VO2++H2O?VO3-+2H+,該平衡逆移,導致VO3-濃度下降,沉釩率下降
          溫度升高,一水合氨受熱分解,氨氣逸出,使OH-濃度下降,VO2++H2O?VO3-+2H+,該平衡逆移,導致VO3-濃度下降,沉釩率下降

          【答案】在酸性條件下,將VO2+還原為VO2+;Fe(OH)3、Al(OH)3;H2SO4;3H2O+ClO3-+6VO2+=6VO2++Cl-+6H+;81.9;VO3-;溫度升高,一水合氨受熱分解,氨氣逸出,使OH-濃度下降,VO2++H2O?VO3-+2H+,該平衡逆移,導致VO3-濃度下降,沉釩率下降
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:16引用:1難度:0.6
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            發布:2025/1/6 7:30:5組卷:28引用:2難度:0.9
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            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示)。
            (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則操作B是
             

            (4)煅燒A的反應方程式是
             

            (5)ag燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示)。

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
          • 3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應,但能與SiO2反應.硫鐵礦燒渣是一種工業廢渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產工藝流程如下:

            (1)焙燒時產生的主要有害氣體是
             

            (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
             
            (除KSCN外).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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