工業(yè)上設(shè)計將VOSO4中的K2SO4、SiO2雜質(zhì)除去并回收得到V2O5的流程如下：

請回答下列問題：
（1）步驟①所得廢渣的成分是           （寫化學(xué)式），操作I的名稱            。
（2）步驟②、③的變化過程可簡化為（下式R表示VO2+，HA表示有機萃取劑）：
R2(SO4)n (水層)+ 2nHA（有機層）2RAn（有機層） + nH2SO4  (水層) 
②中萃取時必須加入適量堿，其原因是              。③中X試劑為                   。
（3）⑤的離子方程式為                                               。
（4）25℃時，取樣進行試驗分析，得到釩沉淀率和溶液pH之間關(guān)系如下表：

pH
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
2.1
釩沉淀率%
88.1
94.8
96.5
98.0
98.8
98.8
96.4
93.1
89.3
結(jié)合上表，在實際生產(chǎn)中，⑤中加入氨水，調(diào)節(jié)溶液的最佳pH為        ；
若釩沉淀率為93.1%時不產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀，則溶液中c(Fe3+)<             。
【已知：25℃時，Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39】
（5）該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)有            和       。

（1）SiO2；過濾（2）加入堿中和硫酸，促使平衡正向移動，提高釩的萃取率［或類似表述，如提高RAn（有機層）的濃度、百分含量等］；H2SO4（3）NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－
（4）1.7～1.8（或1.7、1.8其中一個），2.6×10-3mol·L-1（5）氨氣（或氨水）；有機萃取劑

解析試題分析：（1）在給定的物質(zhì)中只有二氧化硅不溶解于水，所以過濾得到的濾渣是SiO2。（2）②由于該反應(yīng)是可能反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生了酸，加入堿可以中和酸，減小酸的濃度。根據(jù)勒夏特列原理，減小生成物的濃度，會使平衡向正反應(yīng)方向移動，從而提高釩的萃取率。③若加入物質(zhì)使釩的萃取率降低，可以加入硫酸，來增加生成物的濃度，使平衡逆向移動，就可以達到目的。（3）離子方程式為NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－（4）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可看出：在PH為1.7—1.8時釩沉淀率最高。當(dāng)釩沉淀率為93.1%時PH=2.0，C(H+)=0.01mol/L,C(OH-)=(1×10-14)/0.01=1×10-12mol/L.Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39＞c(Fe3+)×C3(OH-)=2.6×10-3mol·L-1.由流程圖可以看出氨水和有機萃取劑可以循環(huán)利用。
考點：考查外界條件對化學(xué)平衡的影響及溶度積常數(shù)的計算等知識。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

已知25 ℃時部分弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)數(shù)據(jù)如下表:

化學(xué)式
CH3COOH
H2CO3
HClO
平衡
常數(shù)
Ka=1.8×10-5
=
4.3×10-7
=
5.6×10-11
Ka=
3.0×10-8
 
回答下列問題:
(1)物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol·L-1的四種溶液:a.CH3COONa　b.Na2CO3　c.NaClO
d.NaHCO3;pH由小到大的排列順序是　　　　　　　　　　(用字母表示)。 
(2)常溫下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀釋過程中,下列表達式的數(shù)據(jù)變大的是　　　　　　　　(填序號)。 
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)·c(OH-)  D.c(OH-)/c(H+)
(3)體積均為100 mL pH=2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,則HX的電離平衡常數(shù)　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的電離平衡常數(shù)。理由是　。 

(4)25 ℃時,在CH3COOH與CH3COONa的混合溶液中,若測得pH=6,則溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=　　　　 mol·L-1(填精確值),=　　　　　。 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

科學(xué)家利用淡水與海水之間含鹽量的差別發(fā)明了一種新型電池——水電池。
（1）用二氧化錳納米棒作電池正極可提高發(fā)電效率，這是利用納米材料的　　  　　特性，使之能與鈉離子充分接觸。
（2）水電池總反應(yīng)可表示為：5MnO2＋2Ag＋2NaCl＝Na2Mn5O10＋2AgCl，該電池的負(fù)極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　。水電池工作時，Na＋不斷向      極方向移動。
（3）水電池生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為   。
（4）某溫度下，F(xiàn)e（OH）3（s）、Mg（OH）2（s）分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后，溶液中金屬陽離子的濃度與溶液pH的關(guān)系如右圖。請據(jù)右圖分析：

①該溫度下，溶度積常數(shù)的關(guān)系為：KSP[Fe（OH）3]    KSP[Mg（OH）2]（填“＞”、“＝”或“＜”）；
②如果在新生成的Mg（OH）2濁液中滴入足量的FeCl3溶液，振蕩后，白色沉淀會全部轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，原因是                                                              。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

25℃時，將0.01molCH3COONa和0.002molHCl溶于水，形成1L混合溶液。
（1）該溶液中存在著三個平衡體系，用電離方程式或離子方程式表示：
A___________________________________________________；
B____________________________________________________；
C___________________________________________________。
（2）溶液中共有______________種不同的粒子。
（3）在這些粒子中，濃度為0.01mol/L的是           ；濃度為0.002mol/L的是    。
（4）         和          兩種粒子物質(zhì)的量之和等于0.01mol。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

常溫時，將某一元酸HA溶液與NaOH溶液等體積混合：
（1）若c (HA) ＝ c (NaOH) ＝0.lmol/L，測得混合后溶液的pH＞7。
①不能證明HA是弱電解質(zhì)的方法是（   ）
A．測得0. 1mol/L HA的pH＞l
B．測得NaA溶液的pH＞7
C．pH＝l的HA溶液與鹽酸，稀釋100倍后，鹽酸的pH變化大
D．用足量鋅分別與相同pH、相同體積的鹽酸和HA溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣一樣多
②混合溶液中，關(guān)系式一定正確的是   （   ）
A．c(A-)＞c(Na+)＞c(OH-)＞c(H+)
B．c(A-)+c(OH-)＝c(Na+)+c(H+)
C．c(HA)+c(A-)＝0.1mol／L
D．c( HA) +c( H+)＝c(OH-)
③若HA+B2－(少量)＝A－+HB－、H2B(少量)+2C－＝B2－+2HC、HA+C－＝A－+HC，則相同pH的①NaA溶液；②Na2B溶液；③NaHB溶液；④NaC溶液，其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為           （填序號）。
（2）若c( HA)＝c(NaOH)＝0.1mol/L，測得混合后溶液的pH＝7。
①現(xiàn)將一定濃度的HA溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等體積混合后，所得溶液的pH跟該濃度的HA溶液稀釋10倍后所得溶液的pH相等，則HA溶液的物質(zhì)的量濃度為      mol/L。
②用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液滴定未知濃度的HA時，下列操作能引起所測HA濃度偏大的是      。
A．用蒸餾水洗滌錐形瓶后，用待測HA溶液進行潤洗
B．滴定前發(fā)現(xiàn)滴定管的尖嘴部分有氣泡，滴定后消失
C．裝NaOH的堿式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液潤洗
D．滴定前仰視，滴定后俯視讀數(shù)
（3）若c(HA)＝ 0.04 mol／L，c(NaOH)＝0.02 mol／L。
①若HA為CH3COOH，二者等體積混合后該溶液顯酸性，則溶液中所有離子按濃度由大到小排列的順序是          。
②若HA為強酸，99℃時（Kw＝10-12），將兩種溶液等體積混合后，溶液中由水電離出的H＋濃度為 _ _       mol/L（假設(shè)混合后溶液體積為兩溶液體積之和）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

亞磷酸（H3PO3）是二元酸，H3PO3溶液存在電離平衡：H3PO3 H+ + H2PO3－。亞磷酸與足量NaOH溶液反應(yīng)，生成Na2HPO3。
（1）①寫出亞磷酸與少量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式____________________________。
②某溫度下，0.1000 mol·L－1的H3PO3溶液pH的讀數(shù)為1.6，即此時溶液中c (H+) ＝ 2.5×10－2 mol·L－1，除OH－之外其他離子的濃度由小到大的順序是                 ，該溫度下H3PO3電離平衡的平衡常數(shù)K=                 。（H3PO3第二步電離忽略不計，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
③向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液至中性，所得溶液中
c(Na+)_______ c(H2PO3－)+ 2c(HPO32－)（填“＞”、 “＜” 或“=”）。
（2）亞磷酸具有強還原性，可使碘水褪色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________。
（3）電解Na2HPO3溶液也可得到亞磷酸，裝置示意圖如下：

說明：陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過。
①陰極的電極反應(yīng)式為________________________。
②產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

草酸(H2C2O4)是二元弱酸，25℃時，H2C2O4：K1=5．4×10-2，K2=5．4×10-5；H2CO3：K1=4．5×10-7，K2=4．7×10-11。
（1）KHC2O4溶液呈__________性（填“酸”、“中”或“堿”）。
（2）下列化學(xué)方程式可能正確的是             。

A．
B．
C．
D．
（3）常溫下，向10 mL 0．01 mol·L－1H2C2O4溶液中滴加0．01 mol·L－1的KOH溶液V mL，回答下列問題：
①當(dāng)V＜10時，反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________。
②若溶液中離子濃度有如下關(guān)系：c(K＋)＝2c(C2O42-)＋c(HC2O4-)，則pH______7(填“＞”“＜”或“＝”)，V________10(填“＞”“＜”或“＝”)。
③當(dāng)溶液中離子濃度有如下關(guān)系：c(K＋)＝c(C2O42-)＋c(HC2O4-)＋c(H2C2O4)，則溶液中溶質(zhì)為____________，V________10(填“＞”、“＜”或“＝”)。
④當(dāng)V＝20時，溶液中HC2O4-、C2O42-、H2C2O4、OH－的物質(zhì)的量濃度從大到小的順序為____________________________________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（9分）某種碳酸錳礦的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸錳難溶于水。一種運用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳，流程如下：

陰離子膜法電解裝置如下圖所示：

（1）寫出用稀硫酸溶解碳酸錳反應(yīng)的離子方程式：                                    。
（2）已知Ksp (Fe(OH)3) =" 4" ´10–38，假設(shè)溶液中Fe3+離子濃度為0．1 mol·L–1，則開始生成Fe(OH)3沉淀的pH是_________，沉淀完全的pH是_________。（可能用到的數(shù)據(jù)：lg= -0．1  lg=0．2）
（3）已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：

離子
Fe3+
A13+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
開始沉淀的pH
1．2
3．7
7．0
7．8
9．3
沉淀完全的pH
3．7
4．7
9．6
9．8
10．8
 
加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，則“濾渣（待處理）”的成分是           （寫化學(xué)式），濾液中含有的陽離子有H+和          （寫符號）。
（4）在浸出液里錳元素只以Mn2+的形式存在，且濾渣A中也無MnO2，請用離子方程式解釋原因：                                                                              。
（5）電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向，則A電極是直流電源的     極。實際生產(chǎn)中，陽極以稀硫酸為電解液，陽極的電極反應(yīng)式為                                     。
（6）該工藝之所以采用陰離子交換膜，是為了防止Mn2+進入陽極區(qū)發(fā)生副反應(yīng)生成MnO2造成資源浪費，寫出該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式：                                             。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

在80℃時，將0．8mol的A氣體充入4L已抽空的固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)mB(g)隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下數(shù)據(jù)：

時間（s）
c（mol/L）
0
20
40
60
80
100
c（A）
0．20
0．14
b
0.09
0.09
0.09
c（B）
0．00
0．12
0.20
c
d
e
（1）m=   ，表中b   c（填“<”、“=”或“>”）。
（2）100秒后若將容器的體積縮小至原來一半，平衡時A的濃度____________0.09 mol/L（填“<”、“=”或“>”）。
（3）在80℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為       （保留1位小數(shù)）。
（4）在其他條件相同時，該反應(yīng)的K值越大，表明建立平衡時            。
①A的轉(zhuǎn)化率越高        ②A與B的濃度之比越大
③B的產(chǎn)量越大          ④正反應(yīng)進行的程度越大

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