组卷网 > 高中化学综合库 > 认识化学科学 > 氧化还原反应 > 氧化还原反应综合 > 氧化还原反应方程式的书写与配平
题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:347 题号:19180032
以废钒电池负极电解液(主要化学成分是V3+、V2+、H2SO4) 为原料,回收其中的钒制备V2O5的工艺流程如图所示:

   

已知:氯酸浓度较高或受热时易发生分解。
回答下列问题:
(1)在“氧化”中低价态钒都转化为,其中V3+转化反应的离子方程式为___________,实际生产中的氧化剂不选择HClO3的原因是___________
(2)“浓缩”至钒溶液质量浓度(折合V2O5质量浓度)为27.3 g·L-1'时,则溶液中c()=___________ mol·L-1。(结果保留1位小数)
(3)pH对沉钒率(η)的影响如图所示,则沉钒时控制钒液合适的pH范围是___________,沉淀产物为2NH4V3O8·H2O,则加(NH4)2SO4沉钒的化学方程式是___________

   

(4)“过滤”后对沉淀进行洗涤,采用稀(NH4)2SO4作洗涤液的目的是___________。检验沉淀已洗涤干净的操作是___________
(5)“煅烧”需要在通风或氧化气氛下进行,其目的是___________
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(1)装置a的名称为___________
(2)混合溶液加热一段时间后,浓缩、蒸干、高温灼烧得 到纳米氧化铁粉末。
①加热一段时间的目的是___________
②高温灼烧时分解制氧化铁的化学方程式为___________
Ⅱ.制备纳米氮化铁
采用如图所示装置在700℃左右制备纳米氮化铁。

(3)固体b可以选用多种物质,固体b的最佳选项为___________
a. 熟石灰     b.二氧化锰     c.氢氧化钠     d.氯化铵
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(6)氮化铁在潮湿空气中充分加热生成磁性氧化铁和氨气的化学方程式为___________
2023-10-10更新 | 243次组卷
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【推荐2】钠离子电池由于成本低、资源丰富,成为取代锂离子电池在大规模储能领域应用的理想选择。作为钠离子电池的正极材料之一,束状碳包覆K3V2(PO4)3纳米线电极材料成为关注焦点之一。其制备工艺流程如图:

【资料】
①石煤的主要成分为V2O3,含有Al2O3、CaO、Fe2O3等杂质。
②+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如下表。
pH4~66~8
主要离子
(1)K3V2(PO4)3中V的化合价为___
(2)焙烧时,向石煤中加生石灰,将V2O3转化为Ca(VO3)2
①为了提高焙烧过程中氧化效率,下述工艺步骤方法合理的是___
a.在回转窑进行富氧焙烧,助燃风气量为煤气量的0.5~2倍
b.焙烧过程中,在焙烧物料中加入辅助剂,增加物料疏松度和透气性
c.窑体进行分段控温
d.调控料层厚度为窑体的2/3高度
②焙烧过程中主要反应的化学方程式为__________
(3)实验时将NH4VO3、KOH和H3PO4按物质的量分别为5mmol、7.5mmol、7.5mmol依次溶解于20mL去离子水中,溶液颜色依次为白色浑浊、无色澄清透明和棕红色透明溶液。随后再加入H2C2O4·2H2O,搅拌至溶液变为黄绿色,草酸的量对K3V2(PO4)3形貌的影响如下:

草本的量01.0g2.0g4.0g6.0g12.0g
K3V2(PO4)3形貌

杂乱的微米
颗粒

少量杂乱的
纳米线

有束状的形

貌出现

大部分为束
状纳米线

均一的束状
纳米线

纳米线的均
一性较差

①实验条件下束状碳包覆K3V2(PO4)3纳米线样品制备的最佳条件为___
②亚硫酸钠是常用的还原剂,但实验中不能用亚硫酸钠代替草酸晶体,原因是___
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