为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:
部分含钒物质在水中的溶解性如下:
物质 |
VOSO4 |
V2O5 |
NH4VO3 |
(VO2)2SO4 |
溶解性 |
可溶 |
难溶 |
难溶 |
易溶 |
回答下列问题:
(1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,该反应的氧化剂为_____________。
(2)滤液中含钒的主要成分为______________(填化学式)。
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式____;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为___________、_________℃。
(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,反应方程式为:2VO2++H2C2O4+2H+=2VOn+ + 2CO2↑+ mH2O,其中n、m分别为______________、________ 。
(5)全钒液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:
电池放电时正极的电极反应式为 。
已知某溶液中可能含有NO3-、Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+中的几种,且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液的成分,某学习小组做了如下实验:
①取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色沉淀;
②将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.6 g固体;
③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)结合①和②,判断原溶液中肯定含有的离子是,可以排除的离子是。
(2)由③推知原溶液中一定有离子,其物质的量为mol。
(3)综合(1)、(2)及题干信息,结合溶液中电荷守恒知识,还可以排除的离子是。该学习小组最终得出结论:该溶液由种阳离子(填数字,下同)和种阴离子组成。
金属铅为带蓝色的银白色重金属,其单质及化合物可用于铅蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料。回答下列问题:
(1)铅蓄电池是一种典型的可充电电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O。写出放电时负极的电极反应式。
(2)早在古代,硫酸铅就被用作白色颜料,但用这种颜料作出的画天长日久会变为黑色,经检测其成分为PbS。古画修复师在变黑处涂抹H2O2后即可将颜色修复,用化学方程式表示古画修复颜色的原理。
(3)PbO与次氯酸钠溶液反应可以制得PbO2,写出该反应的离子方程式。
(4)PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%()的残留固体,若a点固体表示为PbOx或mPbO2·nPbO,列式计算x=,m:n=。
结晶玫瑰是一种具有玫瑰香气的香料,可由下列方法合成(部分反应物及反应条件未标出):
请回答下列问题:
(1)已知A是苯的一种同系物,写出A的结构简式。
(2)C的同分异构体中,属于芳香族化合物的还有种。
(3)①的反应类型是。
(4)写出②的化学方程式。
【化学-选修3:物质结构与性质】
(1)I.短周期某主族元素M的电离能情况如图(A)所示,则M元素位于周期表的第____族;
II.图B折线c可以表达出第_________族元素氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线a和b,你认为正确的是:__________(填“a”或“b”);
III.部分有机物的熔沸点见下表:
根据物质结构理论,由这些数据你能得出的相关结论是(至少写2条):____________________;
(2)COCl2俗称光气,分子中C原子采取________杂化成键;其中碳氧原子之间共价键含有______(填字母):
a.2个σ键
b.2个π键
c.1个σ键.1个π键;
(3)金属是钛(22Ti) 将是继铜.铁.铝之后人类广泛使用的第四种金属,试回答:
I.Ti元素的基态原子的价电子层排布式为________________________________;
II.已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。现有紫色和绿色两种含钛晶体,其组成均为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:
a.分别取等质量的两种晶体的样品配成溶液;
b.向两种溶液中分别滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀;
c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量发现产生的沉淀质量关系为:绿色晶体为紫色晶体的2/3,
则绿色晶体配合物的化学式为_________________________。
【化学-选修2:化学与技术】
重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备红矾钠的流程如下:
(1)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成__________。
(2)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:4Fe(CrO2)2+ 8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2。为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是___。(写一种即可)
(3)已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:
2CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O; 3CrO42-+4H+= Cr3O102-+2H2O
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的是__________________________________________。
②混合溶液乙中溶质的化学式是_________________________________________________。
(4)在含Cr2O72-废水中存在着平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,请写出该平衡的平衡常数表达式K=________,若继续加水稀释,平衡将_________移动(填“正向”、“逆向”“不”)。
(5)请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应:
□Cr2O72-+□S2-+□H2O ——□Cr(OH)3+□S2O32-+□OH-