高考化学大一轮复习 第12讲 无机化学工艺流程题的解题策略考题集萃实战演练试题VIP专享VIP免费

第三章第12讲1．(2016·全国卷丙)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2.2～2.92.8～3.122～2860～651～2＜1以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：(1)“酸浸”时V2O5转化为VO，反应的离子方程式为__V2O5＋2H＋===2VO＋H2O__，同时V2O4转化成VO2＋。“废渣Ⅰ”的主要成分是__SiO2__。(2)“氧化”欲使3mol的VO2＋变成VO，则需要氧化剂KClO3至少为__0.5__mol。(3)“中和”作用之一是使钒以V4O形式存在于溶液中。“废渣2”中含有__Fe(OH)3和Al(OH)3__。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH＋V4OR4V4O12＋4OH－(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈__碱__性(填“酸”“碱”或“中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是__K＋__。解析(1)反应过程中V的化合价不变，所以是复分解反应：注意V2O5在离子方程式中不能拆开；废钒催化剂中，只有二氧化硅不溶于硫酸，成为废渣1的主要成分。(2)3molVO2＋变为VO，共失去3mol电子，而1molClO变为Cl－得到6mol电子，所以需要0.5mol氯酸钾。(3)中和时，Fe3＋、Al3＋分别转化为难溶的Fe(OH)3和Al(OH)3，成为废渣2的主要成分。(4)为提高洗脱效率，须使题中所述平衡逆向移动。根据平衡移动原理，碱性越强越有利于平衡逆向移动，所以淋洗液应该呈碱性。(5)经过“离子交换”，钒以R4V4O12形式存在，而铁、铝则在“中和”过程中转化为沉淀，所以“流出液”中最多的阳离子是钾离子。解工艺流程题的突破技巧解工艺流程题的关键是：一切反应或操作都是为了获得产品而服务，要善于从题目或问题中获取信息来帮助自己解题，平时在学习中要注意熟记一些基本的实验操作，如沉淀的洗涤、沉淀是否完全的检验方法、离子的沉淀试剂的选取，常见离子的检验方法，特别要注意文字表达的规范、准确，只要善于归纳总结，进行积累就一定可以突破这个难关。