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釩鉻還原渣是鈉化提釩過程的固體廢棄物,其主要成分為VO2?xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2。一種初步分離釩鉻還原渣中釩鉻并獲得Na2Cr2O7的工藝流程如圖:
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已知:①“酸浸”后VO2?xH2O轉(zhuǎn)化為VO2+;②Cr(OH)3的Ksp近似為1×10-30;
③有關(guān)物質(zhì)的溶解度(g/100g H2O)如表所示:
溫度/℃ 20 40 60 80 100
Na2Cr2O7 183.6 215.1 269.2 376.4 415.0
Na2SO4 19.5 48.8 45.3 43.7 42.5
回答下列問題:
(1)“濾渣”的主要成分是
二氧化硅或SiO2
二氧化硅或SiO2
,“氧化”生成VO2+,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
2VO2++S2O82-+2H2O=2 VO2++2SO42-+4H+
2VO2++S2O82-+2H2O=2 VO2++2SO42-+4H+
。
(2)若“含Cr3+凈化液”中c(Cr3+)=0.1 mol/L,則“水解沉釩”調(diào)pH的范圍是2.5~
4.3
4.3
。
(3)“溶液1”中含CrO2-,加入H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
3H2O2+2CrO2-+2OH-=2CrO42-+4H2O
3H2O2+2CrO2-+2OH-=2CrO42-+4H2O
,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為
3:2
3:2
。
(4)“多步操作”包括蒸發(fā)濃縮、
趁熱過濾
趁熱過濾
、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等步驟。
(5)研究溫度對Na2S2O8與H2O2的氧化-水解沉釩率的影響,得到如圖所示結(jié)果。菁優(yōu)網(wǎng)
釩鉻還原渣酸浸液初始溫度在90℃左右,降低溫度能耗增加。由圖可知,分別采用H2O2、Na2S2O8進(jìn)行“氧化”時,應(yīng)選擇的適宜溫度是
60℃
60℃
、
90℃
90℃
,與Na2S2O8相比,采用H2O2氧化的主要不足之處有
沉釩率低,鉻損率高;溫度較高時H2O2易分解,需降溫導(dǎo)致能耗增加等
沉釩率低,鉻損率高;溫度較高時H2O2易分解,需降溫導(dǎo)致能耗增加等
(寫出兩點(diǎn))。

【答案】二氧化硅或SiO2;2VO2++S2O82-+2H2O=2 VO2++2SO42-+4H+;4.3;3H2O2+2CrO2-+2OH-=2CrO42-+4H2O;3:2;趁熱過濾;60℃;90℃;沉釩率低,鉻損率高;溫度較高時H2O2易分解,需降溫導(dǎo)致能耗增加等
【解答】
【點(diǎn)評】
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:37引用:4難度:0.6
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    發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4
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    (1)用足量(NH42SO4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(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    ?!俺椤辈襟E①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
     
    和BaSO4。
    (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:ⅰ.固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
    樣品起始質(zhì)量
    -
    剩余固體質(zhì)量
    樣品起始質(zhì)量
    ×100%。
    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。
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    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
     
    %(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。
    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
     
    (填字母序號)。
    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
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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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