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钒及其化合物广泛应用于催化剂和新型电池等.工业上以富钒炉渣(主要成分为V2O5、Fe2O3和SiO2等)为原料提取五氧化二钒的工艺流程如图所示:(1)该工艺可循环利用的物质有.(2)焙
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钒及其化合物广泛应用于催化剂和新型电池等.工业上以富钒炉渣(主要成分为V2O5、Fe2O3和SiO2等)为原料提取五氧化二钒的工艺流程如图所示:
(1)该工艺可循环利用的物质有___.
(2)焙烧炉中发生的主要反应化学方程式为___,焙烧炉中可用Na2CO3代替NaCl与富钒炉渣焙烧制得偏钒酸钠.用Na2CO3代替NaCl的优点是:___.
(3)234g固体偏钒酸钠在煅烧过程中,固体的质量减少值△W随温度变化的曲线如图所示.其分解过程中___,(NH4VO3的相对分子质量为117)
a、先分解失去NH3,再分解失去H2O
b、先分解失去H2O,再分解失去NH3
c、同时失去NH3和H2O
d、同时失去H2、N2和H2O
(4)为测定该产品的纯度,兴趣小组同学准确称取产品V2O5 2.0g,加入足量的稀硫酸使其完全生成(VO2)2SO4,并配成250ml溶液.取25.00ml溶液用0.1000mol/L的H2C2O4溶液滴定,消耗标准液10.00ml.离子方程式为2VO2++H2C2O4+2H+═2VO2++2CO2↑+2H2O产品的纯度为___.
(5)V2O5 具有强氧化性,能与盐酸反应生成Cl2和VO+.该反应的离子方程式为___.用V2O5、KMnO4分别于浓盐酸反应制取等量的Cl2时,消耗V2O5、KMnO4的物质的量之比为___.
(1)该工艺可循环利用的物质有___.
(2)焙烧炉中发生的主要反应化学方程式为___,焙烧炉中可用Na2CO3代替NaCl与富钒炉渣焙烧制得偏钒酸钠.用Na2CO3代替NaCl的优点是:___.
(3)234g固体偏钒酸钠在煅烧过程中,固体的质量减少值△W随温度变化的曲线如图所示.其分解过程中___,(NH4VO3的相对分子质量为117)
a、先分解失去NH3,再分解失去H2O
b、先分解失去H2O,再分解失去NH3
c、同时失去NH3和H2O
d、同时失去H2、N2和H2O
(4)为测定该产品的纯度,兴趣小组同学准确称取产品V2O5 2.0g,加入足量的稀硫酸使其完全生成(VO2)2SO4,并配成250ml溶液.取25.00ml溶液用0.1000mol/L的H2C2O4溶液滴定,消耗标准液10.00ml.离子方程式为2VO2++H2C2O4+2H+═2VO2++2CO2↑+2H2O产品的纯度为___.
(5)V2O5 具有强氧化性,能与盐酸反应生成Cl2和VO+.该反应的离子方程式为___.用V2O5、KMnO4分别于浓盐酸反应制取等量的Cl2时,消耗V2O5、KMnO4的物质的量之比为___.
▼优质解答
答案和解析
富钒炉渣(主要成分为V2O5、Fe2O3和SiO2等)加氧气和NaCl焙烧,生成含有杂质的偏钒酸钠,用水溶解,过滤,滤液中加氯化铵和硫酸生成偏钒酸铵和氯化钠,过滤,滤渣为偏钒酸铵,滤液为氯化钠溶液,煅烧偏钒酸铵生成氨气和五氧化二钒,氨气用盐酸吸收可以得到氯化铵;
(1)由流程分析可知,该工艺可循环利用的物质有NaCl、NH4Cl;
故答案为:NaCl、NH4Cl;
(2)焙烧时V2O5与NaCl、氧气反应生成偏钒酸钠和氯气,其反应的方程式为:2V2O5+4NaCl+O2=4NaVO3+2Cl2↑;用Na2CO3代替NaCl与富钒炉渣焙烧制得偏钒酸钠和二氧化碳,反应中没有氯气生成,不会污染环境;
故答案为:2V2O5+4NaCl+O2=4NaVO3+2Cl2↑;无Cl2产生,不污染环境;
(3)根据NH4VO3在焙烧变化的图象可知:
2NH4VO3═V2O5+2NH3↑+H2O
234g 34g 18g
减少值开始为0~34g,曲线到200℃时曲线开始平直;到约为300℃时又开始减少(H2O的质量),到350℃时减少18g时就不再变化,所以NH4VO3在焙烧过程中200℃时左右先失去氨;在300~350℃再失去水,故a正确;
故答案为:a;
(4)准确称取产品V2O5 2.0g,加入足量的稀硫酸使其完全生成(VO2)2SO4,并配成250ml溶液.取25.00ml溶液用0.1000mol/L的H2C2O4溶液滴定,消耗标准液10.00ml,已知离子方程式为2VO2++H2C2O4+2H+═2VO2++2CO2↑+2H2O,
则n(VO2+)=2n(H2C2O4)=2×0.01L×0.1000mol/L,
所以250ml溶液中n(VO2+)=2×0.01L×0.1000mol/L×
=0.02mol,所以n(V2O5)=0.01mol,其质量为0.01mol×182g/mol=1.82g,
所以产品的纯度为
×100%=92%;
故答案为:92%;
(5)V2O5具有强氧化性,能与盐酸反应生成Cl2和VO+,其反应的离子方程式为:V2O5+4Cl-+6H+=2VO++2Cl2↑+3H2O;高锰酸钾与盐酸反应生成氯气方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,则分别生成1mol氯气消耗V2O5、KMnO4的物质的量之比为0.5mol:0.4mol=5:4;
故答案为:5:4.
(1)由流程分析可知,该工艺可循环利用的物质有NaCl、NH4Cl;
故答案为:NaCl、NH4Cl;
(2)焙烧时V2O5与NaCl、氧气反应生成偏钒酸钠和氯气,其反应的方程式为:2V2O5+4NaCl+O2=4NaVO3+2Cl2↑;用Na2CO3代替NaCl与富钒炉渣焙烧制得偏钒酸钠和二氧化碳,反应中没有氯气生成,不会污染环境;
故答案为:2V2O5+4NaCl+O2=4NaVO3+2Cl2↑;无Cl2产生,不污染环境;
(3)根据NH4VO3在焙烧变化的图象可知:
2NH4VO3═V2O5+2NH3↑+H2O
234g 34g 18g
减少值开始为0~34g,曲线到200℃时曲线开始平直;到约为300℃时又开始减少(H2O的质量),到350℃时减少18g时就不再变化,所以NH4VO3在焙烧过程中200℃时左右先失去氨;在300~350℃再失去水,故a正确;
故答案为:a;
(4)准确称取产品V2O5 2.0g,加入足量的稀硫酸使其完全生成(VO2)2SO4,并配成250ml溶液.取25.00ml溶液用0.1000mol/L的H2C2O4溶液滴定,消耗标准液10.00ml,已知离子方程式为2VO2++H2C2O4+2H+═2VO2++2CO2↑+2H2O,
则n(VO2+)=2n(H2C2O4)=2×0.01L×0.1000mol/L,
所以250ml溶液中n(VO2+)=2×0.01L×0.1000mol/L×
250mL |
25mL |
所以产品的纯度为
1.82 |
2 |
故答案为:92%;
(5)V2O5具有强氧化性,能与盐酸反应生成Cl2和VO+,其反应的离子方程式为:V2O5+4Cl-+6H+=2VO++2Cl2↑+3H2O;高锰酸钾与盐酸反应生成氯气方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,则分别生成1mol氯气消耗V2O5、KMnO4的物质的量之比为0.5mol:0.4mol=5:4;
故答案为:5:4.
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