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废钒催化剂提取纯净V2O5的一种流程如图一所示:(1)废钒催化剂需粉碎处理,目的是.(2)填写并配平步骤②中的离子反应方程式.VO2++C1O3-+=+Cl-+;(3)根据图二和下
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废钒催化剂提取纯净V2O5的一种流程如图一所示:
(1)废钒催化剂需粉碎处理,目的是 ___.
(2)填写并配平步骤②中的离子反应方程式.
___VO2++ ___C1O3-+ ___= ___+ ___Cl-+ ___;
(3)根据图二和下表信息,步骤②调节pH的合适范围是 ___.
溶液中有关离子沉淀的pH
(4)V2O5和NaOH溶液反应的化学方程式为 ___.
(5)步骤④中需加人硫酸,其原因是 ___.
(6)焙烧产生的气体用 ___吸收后,其产物可以在该工艺中循环利用.
(7)V2O5可制成某电池的电解液.该电池的总反应为:VO2++2H++V2+⇌V3+VO2++H2O,则放电时的负极产物为 ___.
(1)废钒催化剂需粉碎处理,目的是 ___.
(2)填写并配平步骤②中的离子反应方程式.
___VO2++ ___C1O3-+ ___= ___+ ___Cl-+ ___;
(3)根据图二和下表信息,步骤②调节pH的合适范围是 ___.
开始沉淀pH | 完全沉淀pH | |
Fe(OH)2 | 6.5 | 9.7 |
Fe(OH)3 | 2.5 | 3.7 |
(4)V2O5和NaOH溶液反应的化学方程式为 ___.
(5)步骤④中需加人硫酸,其原因是 ___.
(6)焙烧产生的气体用 ___吸收后,其产物可以在该工艺中循环利用.
(7)V2O5可制成某电池的电解液.该电池的总反应为:VO2++2H++V2+⇌V3+VO2++H2O,则放电时的负极产物为 ___.
▼优质解答
答案和解析
废钒催化剂加入亚硫酸钠、稀硫酸浸泡,然后过滤得到滤渣和滤液,滤液中含有VO2+和Fe2+,向滤液中加入氯酸钾并调节溶液pH,氯酸钾具有强氧化性,能将VO2+氧化生成V2O5沉淀,氯酸钾将亚铁离子氧化生成铁离子,然后过滤得到滤液,滤液中含有氯酸钾、铁离子、HCl等,将滤渣用NaOH溶液溶解并过滤得到滤渣和含有VO3-溶液,向滤液中加入稀硫酸、硫酸铵,得到滤渣和固体NH4VO3,将NH4VO3焙烧得到V2O5和氨气,
(1)反应物的接触面积越大,反应速率越快,废钒催化剂需粉碎处理,目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,故答案为:加快反应速率;
(2)步骤②中VO2+和C1O3-发生氧化还原反应,Cl元素化合价由+5价变为-1价,所以氯酸根离子作氧化剂,则VO2+作还原剂,化合价由+4价变为+5价,转移电子数是6,反应方程式为6VO2++ClO3-+6H2O=3V2O5↓+Cl-+12H+,
故答案为:6;1;6H2O;3V2O5↓;1;12H+;
(3)步骤②得到铁离子,调节溶液的pH使V2O5沉淀但不能使铁离子产生沉淀,结合图2及铁离子沉淀需要pH知,调节的pH范围是2.0-2.5,
故答案为:2.0~2.5;
(4)V2O5和NaOH溶液发生复分解反应生成NaVO3,反应方程式为V2O5+2NaOH=2NaVO3+H2O,
故答案为:V2O5+2NaOH=2NaVO3+H2O;
(5)硫酸铵溶液呈酸性,步骤④中需加人硫酸,抑制铵根离子水解,使NH4+的水解平衡向逆方向移动,增加NH4+的离子浓度,增加NH4VO3的产量,
故答案为:使NH4+的水解平衡向逆方向移动,增加NH4+的离子浓度,增加NH4VO3的产量;
(6)焙烧产生的气体是气体,用稀硫酸吸收得到硫酸铵,硫酸铵能循环利用,故答案为:硫酸;
(7)V2O5可制成某电池的电解液.该电池的总反应为:VO2++2H++V2+⇌V3+VO2++H2O,放电时的负极上V2+失电子发生氧化反应,电极反应式为V2+-e-=V3+,所以产物是V3+,故答案为:V3+.
(1)反应物的接触面积越大,反应速率越快,废钒催化剂需粉碎处理,目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,故答案为:加快反应速率;
(2)步骤②中VO2+和C1O3-发生氧化还原反应,Cl元素化合价由+5价变为-1价,所以氯酸根离子作氧化剂,则VO2+作还原剂,化合价由+4价变为+5价,转移电子数是6,反应方程式为6VO2++ClO3-+6H2O=3V2O5↓+Cl-+12H+,
故答案为:6;1;6H2O;3V2O5↓;1;12H+;
(3)步骤②得到铁离子,调节溶液的pH使V2O5沉淀但不能使铁离子产生沉淀,结合图2及铁离子沉淀需要pH知,调节的pH范围是2.0-2.5,
故答案为:2.0~2.5;
(4)V2O5和NaOH溶液发生复分解反应生成NaVO3,反应方程式为V2O5+2NaOH=2NaVO3+H2O,
故答案为:V2O5+2NaOH=2NaVO3+H2O;
(5)硫酸铵溶液呈酸性,步骤④中需加人硫酸,抑制铵根离子水解,使NH4+的水解平衡向逆方向移动,增加NH4+的离子浓度,增加NH4VO3的产量,
故答案为:使NH4+的水解平衡向逆方向移动,增加NH4+的离子浓度,增加NH4VO3的产量;
(6)焙烧产生的气体是气体,用稀硫酸吸收得到硫酸铵,硫酸铵能循环利用,故答案为:硫酸;
(7)V2O5可制成某电池的电解液.该电池的总反应为:VO2++2H++V2+⇌V3+VO2++H2O,放电时的负极上V2+失电子发生氧化反应,电极反应式为V2+-e-=V3+,所以产物是V3+,故答案为:V3+.
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