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某廢釩渣(主要成分為V2O3,含有少量Al2O3、CaO)為原料生產(chǎn)V2O5的工藝流程如圖:

已知:釩酸(H3VO4)是強(qiáng)酸,NH4VO3難溶于水;+5價(jià)釩在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系如表。
pH 4~6 6~8 8~10 10~12
主要離子 VO2+ VO3- V2O74- VO43-
(1)“酸浸”前需將塊狀固體粉碎,其目的是
增大反應(yīng)物接觸面積,加快酸浸速率,使酸浸更加充分
增大反應(yīng)物接觸面積,加快酸浸速率,使酸浸更加充分
。
(2)已知Ca(VO32難溶于水,可溶于鹽酸。若“酸浸”時(shí)溶液的pH=4,則Ca(VO32溶于鹽酸的離子方程式為
Ca(VO32+4H+=Ca2++2VO2++2H2O
Ca(VO32+4H+=Ca2++2VO2++2H2O

(3)Ksp(CaCO3)=m,Ksp[Ca3(VO42]=n;則反應(yīng)Ca3(VO42(S)+3CO32-(aq)?2VO43-(aq)+3CaCO3(s)的平衡常數(shù)為
n
m
3
n
m
3
(用含m、n的代數(shù)式表示)。
(4)“沉釩2”的沉釩率隨溫度的變化如圖所示,溫度高于80℃沉釩率下降的原因是
溫度高于80℃時(shí),NH4+水解程度增大,NH4+濃度減小導(dǎo)致沉釩率下降
溫度高于80℃時(shí),NH4+水解程度增大,NH4+濃度減小導(dǎo)致沉釩率下降
。

(5)NH4VO3灼燒脫氨可得V2O5在硫酸酸化條件下,V2O5可與草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)得到含VO2+的溶液,反應(yīng)的離子方程式為
V2O5+H2C2O4+4H+=2VO2++2CO2↑+3H2O
V2O5+H2C2O4+4H+=2VO2++2CO2↑+3H2O
。
(6)測定產(chǎn)品中V2O5的純度:取ag產(chǎn)品用硫酸溶得(VO22SO4溶液,加入b1mLc1mol?L-1(NH42Fe(SO42溶液(VO2++2H++Fe2+═VO2++Fe3++H2O),再用c2mol?L-1KMnO4溶液滴定過量的(NH42Fe(SO42至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液的體積為b2mL。已知MnO4-被還原為Mn2+,假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)。則產(chǎn)品中V2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
c
1
b
1
-
5
c
2
b
2
M
20
a
%
c
1
b
1
-
5
c
2
b
2
M
20
a
%
(V2O5的摩爾質(zhì)量為Mg?mol-1)。

【答案】增大反應(yīng)物接觸面積,加快酸浸速率,使酸浸更加充分;Ca(VO32+4H+=Ca2++2VO2++2H2O;
n
m
3
;溫度高于80℃時(shí),NH4+水解程度增大,NH4+濃度減小導(dǎo)致沉釩率下降;V2O5+H2C2O4+4H+=2VO2++2CO2↑+3H2O;
c
1
b
1
-
5
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2
b
2
M
20
a
%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:40引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)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(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)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(jù)下表數(shù)據(jù):
    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(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)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(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,常溫下,當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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