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:0.4 引用次数:93 题号:22855924
催化剂(含等)的回收对环境保护和资源循环利用意义重大。通过如下工艺流程可以回收其中的钛、钒、钨等。

已知:①都能与NaOH溶液反应生成可溶性的和不溶性的;②易水解;③
回答下列问题:
(1)基态钒原子的价层电子轨道表示式为:___________
(2)碱浸步骤可以提高浸取率的操作有___________(列举两项)。
(3)碱浸后可通过减压过滤的方式分离Ti与V、W,减压过滤的优点是___________
(4)酸浸后Ti以形式存在,热水解步骤的离子方程式为___________
(5)“沉钒”中析出时,需要加入过量,其目的是___________
(6)向10mL0.1mol/L的滤液中加入等体积的溶液(忽略混合过程中的体积变化),欲使浓度小于,则溶液的最小浓度为___________mol/L。
(7)铝热法常用于冶炼高熔点金属,写出铝热法冶炼W的化学方程式___________

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解题方法
【推荐1】中药药剂砒霜(主要成分为As2O3,微溶于水),可用于治疗急性白血病。工业上用含硫化砷(As2S3)的废渣生产砒霜的工艺流程如图1所示:

(1)硫化砷中砷元素化合价为_______,其难溶于水,“碱浸”过程中硫元素价态不变,发生的主要反应的离子方程式为_______
(2)氧化脱硫过程中被氧化的元素是_______
(3)还原过程中H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式是_______
(4)还原后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3,结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图2所示。
   
为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,在此过程中应控制的条件为_______
(5)在工业生产中,最后一步所得滤液可循环使用,其目的是_______
(6)砷元素广泛存在于自然界,砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。
①砷的常见氧化物有As2O3和As2O5,其中As2O5热稳定性差。根据图3写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式_______
   
②砷酸钠具有氧化性,298K时,在100mL烧杯中加入10mL0.1mol/LNa3AsO4溶液、20mL0.1mol/LKI溶液和20mL0.05mol/L硫酸溶液,发生下列反应:AsO(无色)+2I-+2H+AsO(无色)+I2(浅黄色)+H2O,测得溶液中c(I2)与时间(t)的关系如图4所示(溶液体积变化忽略不计)。下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是_______(填字母代号)。
   
a.溶液颜色保持不再变化                            b.c(AsO)+c(AsO)不再变化
c.AsO的生成速率等于I2的生成速率        d.保持不再变化
2023-09-25更新 | 137次组卷
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【推荐2】在磁性材料、电化学领域应用广泛。以钴矿[主要成分是,还含及少量等]为原料可制取。步骤如下:
(1)浸取:用盐酸和溶液浸取钴矿,浸取液中含有等离子。写出发生反应的离子方程式:_______
(2)除杂:向浸取液中先加入足量氧化,再加入调节除去。有关沉淀数据如表(“完全沉淀”时金属离子浓度):
沉淀
恰好完全沉淀时的5.22.89.46.710.1
若浸取液中,则须调节溶液的范围是_______(加入时,溶液的体积变化忽略)。
(3)萃取、反萃取:向除杂后的溶液中,加入某有机酸萃取剂,发生反应:。实验测得:当溶液处于范围内,萃取率随溶液的增大而增大(如图所示),其原因是_______。向萃取所得有机相中加入,反萃取得到水相。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是_______
   
(4)沉钴、热分解:向反萃取后得到的水相中加入溶液,过滤、洗涤、干燥,得到固体,加热制备在空气中加热,反应温度对反应产物的影响如图所示,请写出时,发生主要反应的化学方程式_______
   
(5)一种钴氧化物晶胞如图所示,该氧化物中钴离子核外电子排布式为_______
   
2023-08-14更新 | 243次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐3】从报废后的锂电池(主要成分为LiCoO2,此外含铁、铝、铜、锰、镍等)中回收有关物质,回收工艺流程如下:

(1)操作②的名称为_______________,操作①的目的是___________________________
(2)写出酸浸过程中LiCoO2发生氧化还原反应的化学方程式_______________________
(3)室温下,各物质的Ksp如下表所示:(已知:lg2=0.3、1g6=0.8)
物质Al(OH)3Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2
Ksp1×10352×10136×10154×1015

若水相中各金属离子浓度均为0.1mol/L,且离子浓度小于1.0×105mol/L,即认为该离子已完全除去,操作②需调节溶液pH的取值范围为_________。(保留1位小数)
(4)某锂离子电池正极材料含有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,其中Ni、Co的化合价分别为+2、+3,则Mn的化合价为_______。该材料可通过回收的Ni(1xy)CoxMnyCO3与LiOH·H2O烧结得到,反应中不能隔绝空气,其原因是_______________________________________________________
2019-02-04更新 | 338次组卷
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