组卷网 > 高中化学综合库 > 认识化学科学 > 氧化还原反应 > 氧化还原反应综合分析 > 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:0.65 引用次数:309 题号:22528770
为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4、SiO2、Fe3O4以及钾和铝的硅酸盐),科研人员研制了一种回收V2O5的新工艺,主要流程如下图。

已知:i.该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子Fe3+Fe2+Al3+
开始沉淀pH1.97.03.0
完全沉淀pH3.29.04.7
ii.VOSO4可溶、(VO2)2SO4易溶、V2O5和NH4VO3难溶;+2OH-=+H2O
(1)“酸浸氧化”时,VO2转化成反应的离子方程式为______,同时V2O5转化为。滤渣①主要成分是______
(2)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为V2O5·2H2O,随滤液②可除去金属离子K以及部分的金属离子有______
(3)“沉淀转溶”中,V2O5·2H2O转化为KVO3溶解,写出V2O5·2H2O与KOH反应的化学方程式______
(4)“调pH”中滤渣④的主要成分是______
(5)全钒液流储能电池可实现化学能和电能的相互转化,其原理如图所示。

①充电过程中,左槽电极反应式为______
②放电过程中,右槽溶液颜色变化的情况是______
(6)钒的某种氧化物的立方晶胞结构如图所示,钒原子的配位数为______。若该晶胞的密度为ρg/cm3,且用NA表示阿伏加德罗常数,则该晶胞的边长为______nm。

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【推荐1】某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体():

某温度下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时()的pH7.23.72.27.5
沉淀完全时()的pH8.74.73.29.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中的作用除了去除催化剂表面的油脂外,还具有作用是___________(写一个化学方程式就可以)。为回收金属,通常用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀,该沉淀的化学式为___________
(2)“滤液②”中含有的金属离子除了“”,还有___________
(3)“转化”中加入的主要作用是___________(用离子方程式表示)。
(4)利用上述表格数据,计算___________(列出计算式即可,不用化简)。如果“转化”后的溶液中浓度为,则“调pH”应控制pH范围:___________(填数值)。
2024-02-26更新 | 68次组卷
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【推荐2】肼,又名联氨,化学式为N2H4,是一种无色油状液体,沸点113.5℃,具有强还原性。已知:
①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)        ΔH=+68kJ•mol-1
②N2H4(l)+3O2(g)=2NO2(g)+2H2O(l)        ΔH=-622kJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(l)        ΔH=-44kJ•mol-1
(1)火箭发射时可用肼作燃料,NO2作氧化剂,生成N2(g)和H2O(g)。写出该反应的热化学方程式:___
(2)肼具有弱碱性和强还原性,工业上利用尿素[CO(NH2)2]、NaClO在NaOH溶液中发生反应生成水合肼(N2H4·H2O)、Na2CO3等产物。上述生成水合肼的反应中尿素是__(填“氧化剂”或“还原剂”),反应的化学方程式为__
(3)肼与盐酸反应可生成N2H6Cl2,N2H6Cl2的水溶液显__(填“酸”、“碱”或“中”)性。
(4)肼已应用于燃料电池。以N2H4(l)为燃料和O2(g)为氧化剂,Pt为电极催化剂,阳离子交换膜(只允许H+透过)为电解质。电池反应产物只有N2(g)和H2O(l)。通入肼的一极是电池的__极,该极上的电极反应式为:__
2020-09-05更新 | 29次组卷
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【推荐3】高锰酸钾是中学化学常用的试剂。主要用于防腐、化工、制药等。实验室模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程如下:
   
(1)实验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择____________________________
a.普通玻璃坩埚        b.石英坩埚          c.陶瓷坩埚            d.铁坩埚
(2)第一步熔融时生成K2MnO4的化学方程式:______________________________________
(3)操作Ⅰ中根据KMnO4和K2CO3两物质在____________ (填性质)上的差异,采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4。趁热过滤的原因是______________________________________
(4)反应b是电解法制备KMnO4,其装置如图所示,a作____________极(填“阳”或“阴”),中间的离子交换膜是_____ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。阳极的电极反应式为____________
   
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(7)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是________(填标号)。
a.双氧水       b.84消液(NaClO溶液)        c.75%酒精        d.苯酚
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