V2O5是冶金、化工等工業(yè)中的重要催化劑,是一種橙黃色片狀晶體,微溶于水,具有強(qiáng)氧化性,屬于兩性氧化物。某研究小組將從釩鉛鋅礦(主要含有V2O5、PbO、ZnO、CaO)中提取V2O5及回收鉛、鋅等金屬。工藝流程如圖所示:
已知:NH4VO3是白色粉末,可溶于熱水,微溶于冷水,不溶于乙醇、乙醚。
2NH4VO3 △ V2O5+2NH3↑+H2O
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(1)V2O5的結(jié)構(gòu)式為,則1個(gè)V2O5分子中σ鍵的數(shù)目為 66。
(2)釩鉛鋅礦高溫熔煉時(shí),V2O5與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為 V2O5+Na2CO3 高溫 2NaVO3+CO2↑V2O5+Na2CO3 高溫 2NaVO3+CO2↑。
(3)釩浸出過(guò)程中,液固比(液體質(zhì)量:固體質(zhì)量)對(duì)釩浸出率的影響如圖1所示。分析圖像可知,浸出過(guò)程的液固比最合適的比例約為2:1,理由是 液固比為2:1時(shí),釩浸出率在97%以上,再進(jìn)一步增大液固比,釩浸出率提高不明顯,而且還會(huì)導(dǎo)致浸出用水量、廢水排放量的增大液固比為2:1時(shí),釩浸出率在97%以上,再進(jìn)一步增大液固比,釩浸出率提高不明顯,而且還會(huì)導(dǎo)致浸出用水量、廢水排放量的增大。
(4)在洗滌①操作時(shí),為減少產(chǎn)物的溶解損失,可選用冷水。證明沉淀洗滌干凈的操作是 取最后一次洗滌液加入硝酸銀和稀硝酸,若沒(méi)有白色沉淀則證明已洗滌干凈取最后一次洗滌液加入硝酸銀和稀硝酸,若沒(méi)有白色沉淀則證明已洗滌干凈。
(5)在灼燒②操作時(shí),需在流動(dòng)空氣中灼燒的可能原因 若空氣不流通,由于V2O5具有強(qiáng)氧化性,會(huì)與還原性的NH3反應(yīng),從而影響產(chǎn)物的純度及產(chǎn)率若空氣不流通,由于V2O5具有強(qiáng)氧化性,會(huì)與還原性的NH3反應(yīng),從而影響產(chǎn)物的純度及產(chǎn)率。
(6)V2O5的應(yīng)用:有氧條件下,NO在釩基催化劑(V2O5)作用下可被NH3還原為N2。根據(jù)如圖2所示反應(yīng)機(jī)理,NO、NH3在有氧條件下的總化學(xué)方程式是 4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)V2O54N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)V2O54N2(g)+6H2O(g)。
△
高溫
高溫
V
2
O
5
V
2
O
5
【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】6;V2O5+Na2CO3 2NaVO3+CO2↑;液固比為2:1時(shí),釩浸出率在97%以上,再進(jìn)一步增大液固比,釩浸出率提高不明顯,而且還會(huì)導(dǎo)致浸出用水量、廢水排放量的增大;取最后一次洗滌液加入硝酸銀和稀硝酸,若沒(méi)有白色沉淀則證明已洗滌干凈;若空氣不流通,由于V2O5具有強(qiáng)氧化性,會(huì)與還原性的NH3反應(yīng),從而影響產(chǎn)物的純度及產(chǎn)率;4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)
高溫
V
2
O
5
【解答】
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