组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 水溶液中的离子反应和平衡 > 沉淀溶解平衡 > 溶度积 > 溶度积常数相关计算
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:361 题号:15854572
从烟气脱硝催化剂(SCR)中回收金属元素可实现资源的循环利用。一种从废弃SCR(主要含TiO2、V2O5、WO3及SiO2、Al2O3)中回收金属钒和钨的工艺流程如下:

已知:
①Al元素及Si元素在水溶液中的主要存在形式与pH的关系为:

②V2O5为两性氧化物:在水溶液中存在:VO+2H+VO+H2O;钒元素常见的化合价及其在水溶液中的存在形式如下:
价态+5+4+3+2
存在形式VO/VOVO2+V3+V2+

回答下列问题:
(1)“碱浸”时,滤液中的金属含氧酸根离子除WO外还有_______
(2)“调节pH”时,所调pH的范围是_______
(3)“沉钒”过程中:
①沉钒率随溶液pH的变化如下图所示。沉钒率随溶液pH值的增加先升高后降低的原因可能是___

②已知25℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ksp(NH4VO3)=3.0×10-8。若25℃时控制“沉钒”的pH为8.0,当VO恰好完全沉淀时,溶液中的c(NH3·H2O)=_______mol·L-1
(4)常温下,钨酸(H2WO4)是一种难溶于水的弱酸。“沉钨”过程中发生反应的离子方程式为_______;“沉钨”后需对滤渣2进行洗涤、干燥,判断滤渣2已洗涤干净的方法为_______
(5)V2O5具有强氧化性,可与浓盐酸发生反应生成气体单质,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,则反应的化学方程式为_______

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【推荐1】As2S3是国民经济发展中不可缺少的资源,是剧毒物质。某小组拟在实验室模拟对As2S3矿渣进行回收处理,湿法制取As2O3.实验装置及步骤如下。

步骤1:向C装置的反应瓶中,加入61.5gAs2S3粉料与200mL足量的CuSO4溶液形成料浆,关闭开关B,控制温度80℃左右,持续搅拌反应1小时。
步骤2:待C装置反应瓶中的反应溶液冷却至室温,料浆中主要含CuS和As2O3.打开B,通入过量氧气使微溶的As2O3氧化成易溶的As2O5,过滤。
步骤3:向步骤2的滤液中通入二氧化硫,使As2O5还原,经冷却析出As2O3晶体19.8g。
(1)A装置中仪器X的名称是___________;实验中的加热方式为___________
(2)C装置反应瓶中发生反应的化学方程式为___________。步骤2中,若过滤后的溶液中Cu2+浓度为0.5mol·L-1,已知CuS的Ksp=6.3×10-36.则滤液中S2-浓度为___________mol·L-1
(3)步骤3中,通入二氧化硫使As2O5还原的离子方程式为___________
(4)本实验中As2O3的产率最接近于___________(填标号)。
A.40%B.50%C.60%D.70%
(5)将分离出As2O3晶体后的母液收集、循环使用,其实际工业生产的意义是___________
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已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的如下表所示:


开始沉淀

6.3

1.5

3.4

6.5

7.4

沉淀完全

8.3

2.8

4.7

8.5

9.4


(1)“粉碎”的目的是_______________.
(2)“酸浸”时通入过量空气的作用是__________________________(用离子方程式表示).
(3)利用表格中的数据,计算_________________.
(4)“调”的范围是_____________,滤渣2经酸溶等进一步处理后可获得晶体,其中由溶液制取晶体的操作方法是_______________________________________.
(5)在废水处理中常用转化除去,向含有的废水中通入一定量的气体,调节溶液的,当时,开始沉淀,则__________(已知:25℃时,的电离常数
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【推荐3】回答下列问题:。
(1)T℃时,水的离子积常数,此时,纯水的pH=_______,该温度下溶液的pH为_______
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