(12分)接触法制硫酸采用V2O5作催化剂,使用过的催化剂中含V2O5、VOSO4和
时间:2024-03-09 23:48:37 栏目:学习方法
题目内容:
(12分)接触法制硫酸采用V2O5作催化剂,使用过的催化剂中含V2O5、VOSO4和SiO2,其中VOSO4能溶于水,从使用过的V2O5催化剂中回收V2O5的主要步骤是:向使用过的催化剂中加硫酸和Na2SO3浸取还原,过滤得VOSO4溶液;向滤液中加入KClO3氧化,再加入氨水生成沉淀;将沉淀焙烧处理后得V2O5。
(1) V2O5被浸取还原的反应产物之一是VOSO4,该反应的化学方程式为____。
(2) 若生产过程使用的硫酸用量过大,进一步处理时会增加________的用量。氨气常用________检验,现象是________________________。
(3) 若取加入氨水后生成的沉淀(其摩尔质量为598 g·mol-1,且仅含有四种元素)59.8 g充分焙烧,得到固体残留物54.6 g,同时将产生的气体通过足量碱石灰,气体减少了1.8 g,剩余的气体再通入稀硫酸则被完全吸收。通过计算确定沉淀的化学式(写出计算过程)。
最佳答案:
(1) Na2SO3+V2O5+2H2SO4===2VOSO4+Na2SO4+2H2O(2分)
(2) 氨水(2分) 红色的石蕊试纸(1分) 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(1分)
(3) n(沉淀)=59.8 g/598 g·mol-1=0.1 mol
n(V)=2n(V2O5)=(54.6 g/182 g·mol-1)×2=0.6 mol(1分)
n(N)=n(NH3)=(59.8 g-54.6 g-1.8 g)/17 g·mol-1=0.2 mol(1分)
n(H2O)=1.8 g/18 g·mol-1=0.1 mol
n(H)=2n(H2O)+3n(NH3)=0.8 mol(1分)
n(O)=n(H2O)+5n(V2O5)=1.6 mol(1分)
沉淀的化学式为V6H8N2O16[或(NH4)2V6O16](2分)
答案解析:
(1)Na2SO3浸取其被氧化为硫酸盐;
(2)加硫酸反应后,加入氨水产生沉淀,若硫酸过多,消耗更多氨水;
(3)加入氨水产生的沉淀加热产生气体,根据反应物情况,该气体只能为氨气,分解还产生水,所以应含有V、N、H、O四种元素,
n(沉淀)=59.8 g/598 g·mol-1=0.1 mol
由残留物计算V的量
n(V)=2n(V2O5)=(54.6 g/182 g·mol-1)×2=0.6 mol(1分)
由硫酸增重(氨气)计算N的量
n(N)=n(NH3)=(59.8 g-54.6 g-1.8 g)/17 g·mol-1=0.2 mol(1分)
由碱石灰增重计算水的量,进一步计算H、O元素的量
n(H2O)=1.8 g/18 g·mol-1=0.1 mol
n(H)=2n(H2O)+3n(NH3)=0.8 mol(1分)
n(O)=n(H2O)+5n(V2O5)=1.6 mol(1分)
沉淀的化学式为V6H8N2O16[或(NH4)2V6O16](2分)
考点核心:
配平简介:化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。
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