釩具有廣泛用途。黏土釩礦中,釩以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在,還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。
該工藝條件下,溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。
金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Mn2+ |
開始沉淀pH | 1.9 | 7.0 | 3.0 | 8.1 |
完全沉淀pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 | 10.1 |
(1)“酸浸氧化”需要加熱,其原因是
加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)氧化完全)
加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)氧化完全)
。(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成
VO
+
2
Fe2+
Fe2+
離子被氧化。寫出VO+轉(zhuǎn)化為VO
+
2
VO++2H++MnO2=+Mn2++H2O
VO
+
2
VO++2H++MnO2=+Mn2++H2O
。VO
+
2
(3)“中和沉淀”中,釩水解并沉淀為V2O5?xH2O,隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、
Mn2+
Mn2+
,以及部分的 Fe3+和Al3+
Fe3+和Al3+
。(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中,V2O5?xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是
Fe(OH)3
Fe(OH)3
。(5)“調(diào)pH”中有沉淀生產(chǎn),生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是
HCl+Na[Al(OH)4]=Al(OH)3↓+NaCl+H2O
HCl+Na[Al(OH)4]=Al(OH)3↓+NaCl+H2O
。(6)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時,需要加入過量NH4Cl,其原因是
利用同離子效應(yīng),促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全
利用同離子效應(yīng),促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全
。【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)氧化完全);Fe2+;VO++2H++MnO2=+Mn2++H2O;Mn2+;Fe3+和Al3+;Fe(OH)3;HCl+Na[Al(OH)4]=Al(OH)3↓+NaCl+H2O;利用同離子效應(yīng),促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全
VO
+
2
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:98引用:2難度:0.5
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1.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對實(shí)驗(yàn)影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為。“除砷”步驟①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5 -
3.我國青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是( ?。?br />
發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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