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V2O5是接触法制硫酸的重要催化剂,工业上生产V2O5的工艺流程如下:请回答下列问题:

(1)步骤①所得废渣的成分是              (写化学式),它与NaOH溶液反应的离子反应方程式为                
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层)+nH2SO4(水层),
①实验室中步骤②、③使用的主要仪器是                                
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是                      
(3)步骤③中X试剂为            ,步骤④的目的是             ,步骤⑤的离子方程式为                
(4)该工艺流程中,可以循环利用的物质有                     。
答案
(1)SiO2    SiO2+2OH‾=SiO32‾+H2O
(2)①分液漏斗
②加入碱中和硫酸,促进平衡正向移动,提高钒的萃取率[或类似表述,如提高RAn(有机层)的浓度、百分含量等]
(3)H2SO4   将VO2+氧化为VO3-     NH3•H2O+ VO3-=NH4VO3↓+OH‾
(4)氨气(或氨水) 有机萃取剂
解析

试题分析:(1)SiO2不溶于水,所以步骤①所得滤渣的成分是SiO2;SiO2为酸性氧化物,与NaOH反应生成Na2SiO3,离子方程式为:SiO2+2OH‾=SiO32‾+H2O
(2)① 步骤②为萃取,步骤③为反萃取,用到的主要仪器为分液漏斗
②步骤②中存在平衡:R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层)2RAn(有机层)+nH2SO4(水层),加入适量碱中和硫酸,促进平衡正向移动,提高钒的萃取率。
(3)步骤③为反萃取,得到的水溶液含VO2+、SO42‾,所以X试剂为H2SO4;根据化学流程图,步骤④加入强氧化剂KClO3,将VO2+氧化为VO3-;步骤⑤加入NH3•H2O生成NH4VO3沉淀,所以离子方程式为:NH3•H2O+ VO3-=NH4VO3↓+OH‾
(4)步骤⑤需加入氨水,步骤⑥生成氨气,所以氨气(或氨水)可循环利用,步骤②为萃取,步骤③为反萃取,所以有机萃取剂也可以循环利用。
核心考点
试题【V2O5是接触法制硫酸的重要催化剂,工业上生产V2O5的工艺流程如下:请回答下列问题:(1)步骤①所得废渣的成分是              (写化学式),它与】;主要考察你对物质的分离、提纯等知识点的理解。[详细]
举一反三
下列说法中,正确的是
A.在纸上层析操作时,要让试样点刚好接触展开剂,否则不能很好地分离。
B.实验室制备硝基苯时,先将浓硫酸滴入浓硝酸后,冷却,再边振荡边滴加苯。
C.从海带中提取碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取。
D.向盛有少量Na2O2的试管中加入少量水,并立即滴入2滴酚酞,振荡,溶液呈红色。

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下表为各物质中所含少量杂质以及除去这些杂质所选用的试剂或操作方法,正确的是
序号
物质
杂质
除杂质应选用的试剂或操作方法

KNO3溶液
KOH
加入FeCl3溶液,并过滤

Al2(SO4)3溶液
MgSO4
加入过量烧碱后过滤,再用硫酸酸化滤液

CH4
C2H4
通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶

NaNO3
CaCO3
溶解、过滤、蒸发结晶
 
A.④        B.③④       C.①④         D.②③
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辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下:

(1)写出步骤“还原”中可能发生反应的离子方程式                             
(2)回收S过程中温度控制50℃~60℃之间,不宜过高或过低的原因是           
(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质,该物质的化学式为          ;向滤液M中加入(或通入)下列         (填字母)物质,得到另一种可循环利用的物质。
a.铁           b.氯气        c.高锰酸钾         d.盐酸
(4)保温除铁过程中加入CuO的目的是                                    
(5)过滤③所得到的滤液,加入硝酸后,经操作X、过滤④得到硝酸铜晶体。
硝酸的作用是                                    
操作X是                     (填操作名称) 。
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为了回收利用钢铁生产过程中产生的SO2,工业上采用软锰矿(主要成分MnO2)脱硫同时制取硫酸锰技术,其流程示意图如下:

已知:浸出液的pH接近4,其中的金属离子主要是Mn2,还含有少量的Fe2。完成下列填空。
(1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式:                                    
(2)浸出过程的副反应之一是部分SO2被氧化为硫酸,致使浸出液的pH下降,这将   (“有利”、“不利”)于软锰矿浆继续吸收SO2。欲消除生成的硫酸,试剂A最好是        
a.MnCO3         b.MnO2           c.CaO            d.CaCO3
(3)操作I的目的是除去浸出液中的Fe2,MnO2在氧化Fe2的同时还             ,使Fe3沉淀。检验过滤后溶液中是否含有Fe3+的操作是                  
(4)已知大于27℃时,MnSO4·H2O溶解度随温度上升而明显下降,则操作II的过程为:                       、洗涤、干燥。工业上为了充分利用锰元素,在流程中               可循环使用。
(5)通过煅烧MnSO4·H2O 可制得生产软磁铁氧体材料的MnxO4,如图是煅烧MnSO4·H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。该曲线中A段所表示物质的化学式为      ;MnxO4中x=           。

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下列实验操作中正确的是
A.图甲所示,可得到干燥的氢气
B.图乙所示,可以验证氯气的漂白性
C.图丙所示,可以验证SO2的漂白性
D.图丁所示,若石灰水变浑浊,证明混合气体中一定含有CO2

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