工业上以钒炉渣(主要含V2O3,还有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料可以制备氧钒碱式碳*铵晶体,其生产工艺...
问题详情:
工业上以钒炉渣(主要含V2O3,还有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料可以制备氧钒碱式碳*铵晶体,其生产工艺流程如下。
(1)焙烧过程中V2O3转化为可溶*NaVO3,该反应的化学方程式为_________________________________。
(2)滤渣的主要成分是________________(写化学式)。
(3)“沉钒”得到偏钒*铵(NH4VO3),若滤液中c(VO3-)=0.1mol·L-1,为使钒元素的沉降率达到98%,至少应调节c(NH4+)为____mol·L-1。(已知Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3)
(4)“还原”V2O5过程中,生成VOC12和一种无*无污染的气体,该反应的化学方程式为_______________________。用浓盐*与V2O5反应也可以制得VOC12,该方法的缺点是____________________________。
(5)称量a *品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30mL稀硫*溶解后,加入0.02mol·L-1KMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续滴加1%的NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量NaNO2,最后用c mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为b mL。(已知滴定反应为VO2++Fe2++2H+==VO2++Fe3++H2O)
①KMnO4溶液的作用是______________。
②粗产品中钒的质量分数表达式为________(以VO2计)。
③若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质,会使测定结果_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【回答】
V2O3+Na2CO3+O22NaVO3+CO2 Mg3(PO4)2、MgSiO3 0.8 N2H4•2HCl+2V2O3+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O 有*气生成,污染空气 将VO2+氧化为VO2+ 偏高
【分析】
钒炉渣(主要含V2O3,还有少量SiO2、P2O5等杂质),加入碳**通入空气焙烧,产物加水溶解,向溶液中加入硫*镁除去硅*过滤,滤渣的主要成分为Mg3(PO4)2、MgSiO3.滤液中加入*化铵沉钒生成NH4VO3,其受热分解生成V2O5,再用盐**化的N2H4•2HCl还原V2O5生成VOCl2,最后再向反应后溶液中加入NH4HCO3,即可得到产品氧钒碱式碳*铵晶体;
(5)①测定氧钒碱式碳*铵晶体粗产品中钒的含量的原理为:氧钒碱式碳*铵晶体溶解后,加0.02mol/LKMnO4溶液至稍过量,氧化其中+4价钒为VO2+,再加入NaNO2溶液除去过量的KMnO4,防止后续对标准液的消耗干扰试验,最后用(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定VO2+;
②根据钒元素的质量守恒,根据滴定反应为:VO2-+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O,则钒元素的物质的量n=n((NH4)2Fe(SO4)2)=cmol/L×b×10-3L=cb×10-3mol,据此计算;
③若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质,则还原能力降低,滴定时消耗的标准液体积偏高,由此判断误差;
【详解】
(1)将钒炉渣和碳**在空气流中焙烧将V2O3转化为可溶*NaVO3,同时得到二氧化碳,发生反应的化学方程式为V2O3+Na2CO3+O22NaVO3+CO2;
(2)焙烧时SiO2、P2O5分别与碳**生成可溶于水的Na2SiO3和Na3PO4,除硅、*时加入硫*镁溶液生成Mg3(PO4)2、MgSiO3沉淀,则过滤时得到的滤渣的主要成分为Mg3(PO4)2、MgSiO3;
(3)已知Ksp(NH4VO3)=c(NH4+)•c(VO3-)=1.6×10-3, 若滤液中c(VO3-)=0.1mol·L-1,为使钒元素的沉降率达到98%,则溶液中剩余c(VO3-)=0.1mol·L-1×2%=0.002 mol·L-1,此时c(NH4+)=mol·L-1=0.8mol·L-1;
(4)用盐**化的N2H4•2HCl还原V2O5生成VOCl2和一种无*无污染的气体,根据质量守恒定律,此气体应为N2,则发生反应的化学方程式为N2H4•2HCl+2V2O3+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O;若改用浓盐*与V2O5反应也可以制得VOC12,但同时得到的氧化产物为Cl2,此气体有毒,会污染环境;
(5)①根据分析,KMnO4溶液的作用是将+4价的钒氧化为VO2+;
②根据钒元素的质量守恒,根据滴定反应为:VO2-+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O,则钒元素的物质的量n=n=cmol/L×b×10-3L=cb×10-3mol,粗产品中钒的质量分数的表达式为=;
③若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质,则还原能力降低,滴定时消耗的标准液体积偏高,根据滴定反应为:VO2-+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O,可知会使测定结果偏高。
知识点:*碱中和滴定
题型:综合题
-
设复数(是虚数单位),则复数的虚部为( )A. B. C. ...
问题详情:设复数(是虚数单位),则复数的虚部为( )A. B. C. D.【回答】B知识点:数系的扩充与复数的引入题型:选择题...
-
蜡烛燃烧刚熄灭时产生的白*是什么?提出问题:蜡烛刚熄灭时,总会有一缕白*冒出,它的成分是什么呢?猜想与假设:A...
问题详情:蜡烛燃烧刚熄灭时产生的白*是什么?提出问题:蜡烛刚熄灭时,总会有一缕白*冒出,它的成分是什么呢?猜想与假设:A.白*是燃烧时生成的二氧化碳;B.白*是燃烧时生成的水蒸气;C.白*是石蜡蒸气凝成的石蜡固体小颗粒进行实验:⑴吹灭蜡烛,立即用一个蘸有澄清石灰水的烧杯罩住白...
-
根据句意及首字母,写出单词,使句子意思完整1.Mym________birthdayisDecember13t...
问题详情:根据句意及首字母,写出单词,使句子意思完整1.Mym________birthdayisDecember13th.2.Ilikep________music.3.Shew________toplaybaseball.4.Thelittleboywantssomec________.5.MissWangiso________musicteacher.6.Doyouwanttoplaywiththedogn________?7.Let'sp_...
-
下列与实验相关的叙述正确的是 A.稀释浓硫*时,应将蒸馏水沿烧杯内壁缓慢地注入浓硫*中B.配制溶液时,若加水...
问题详情:下列与实验相关的叙述正确的是 A.稀释浓硫*时,应将蒸馏水沿烧杯内壁缓慢地注入浓硫*中B.配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余溶液吸出C.配制1mol·L-1300mLNaCl溶液可以选择一个50mL的容量瓶和一个250mL的容量瓶D.可以用右图装置进行*气的...
相关文章
- 以高钛渣(主要成分为Ti3O5,含少量SiO2、FeO、Fe2O3)为原料制备白*颜料TiO2的一种工艺流程如...
- 从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2...
- 铜及其化合物在工业上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制...
- (1)铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3)是工业上制备氧化铝的主要原料.工业上提取氧化铝...
- 金属钒熔点高、硬度大,具有良好的可塑*和低温抗腐蚀*.工业常用钒炉渣(主要含FeO·V2O3,还有少量Al2O...
- 实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO...
- 某小组以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量SiO2等杂质)为原料制备铜化工产品CuAlO2的一种工艺如下:...
- 工业上以软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高*能的磁*材料碳*锰(...
- 工业以软锰矿(主要成分是MnO2。含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高*能的磁*材料碳*锰(M...
- 以硫铁矿(主要成分为FeS2,还有少量CuS、SiO2等杂质)为原料制备绿*晶体(FeSO4·7H2O)的工...