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:
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 |
(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。
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))。【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】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】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:37引用:4難度:0.6
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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,對實驗影響可忽略):
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?!俺椤辈襟E①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:ⅰ.固體失重質(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
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