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破难点3归因解释、过程评价等描述题
1(2023连云港调研)五氧化二钒(V2O5)是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。工业上以石煤(主要成分为V2O3,含有少量SiO2、P2O5等杂质)为原料制备V2O5,主要经过“焙烧、水浸、除杂、沉钒、灼烧”等过程。回答下列问题。
已知:①NaVO3溶于水,NH4VO3难溶于水;
②Ksp(MgSiO3)=2.5×10-5,Ksp[Mg3(PO4)2]=2.5×10-24。
(1)向石煤中加纯碱,在通入空气的条件下焙烧,V2O3转化为NaVO3,该反应的化学方程式为______________________________________________________。
(2)向水浸后的溶液中加入MgSO4生成Mg3(PO4)2、MgSiO3沉淀以除去硅、磷。除杂后的溶液中MgSO4的浓度为0.1mol·L-1,此时溶液中eq\f(c(POeq\o\al(3-,4)),c(SiOeq\o\al(2-,3)))=________。
磷、硅去除率随温度变化的曲线如图甲所示,随着温度升高除磷率下降而除硅率升高,可能的原因是_________________________________________________
______________________________________________________________________。
eq\o(\s\up7(),\s\do5(甲))
(3)“沉钒”时加入NH4Cl析出NH4VO3。沉钒温度需控制在50℃左右,温度不能过高的原因为__________________________________________________。
(4)CH4是一种清洁、高效、具有优良环保性能的燃料,有良好的应用前景。CuO/Cu2O也可作为甲烷燃烧的载氧体。往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气(O2的物质的量分数约为21%),发生反应。平衡时O2的物质的量分数随反应温度t变化的曲线如图乙所示。O2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_____________________________________________________________。
反应温度必须控制在1030℃以下,原因是____________________________
_____________________________________________________________________。
eq\o(\s\up7(),\s\do5(乙))
2(2023苏北四市期末)锶的化合物应用广泛,SrSO4可用于陶瓷工业,SrF2可作防蛀牙膏的添加剂。
(1)以天青石精矿(主要含SrSO4)为原料制备高纯SrSO4的部分工艺流程如下:
①“转化”中用NH4HCO3和过量氨水的混合溶液浸取天青石精矿,可制得SrCO3沉淀。写出该过程的离子方程式:____________________________________
______________________________________________________________________。
②“转化”中维持反应温度70℃且控制氨水过量,氨水过量的主要原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③该工艺流程中,可循环利用物质是_______________________(填化学式)。
(2)工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煅烧,生成SrS,再处理得高纯SrSO4。
①煅烧温度对SrSO4转化率的影响如图甲所示,最佳煅烧温度为______________。
②天青石精矿和煤粉质量比对SrSO4转化率的影响如图乙所示。天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5∶1后,SrSO4转化率下降的可能原因是_______________
______________________________________________________________________。
3(2023南通如皋期初)某电镀废水中含有氰化物、铬(Ⅵ)等污染物,需要经过处理后才能排放。
(1)废水中铬(Ⅵ)主要以Cr2Oeq\o\al(2-,7)和CrOeq\o\al(2-,4)形式存在,处理的方法是将铬(Ⅵ)还原为Cr3+,再转化为Cr
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