课时跟踪练47无机化工流程题1．(2024·广州天河区高三测试)钒被称为“工业味精”“工业维生素”，在发呈现代工业、国防等方面发挥着至关重要的作用。某高铬型钒渣含Fe2O3、Fe3O4、SiO2、Al2O3、V2O5、Cr2O3等物质，从中分别提取钒铬的工艺流程如下：回答下列问题：(1)基态钒原子的价层电子轨道表示式为________________________________。(2)“焙烧”时会生成NaVO3和Na2CrO4，写诞生成Na2CrO4的化学方程式：___________________________________________________________________。(3)“酸浸”时为提高浸取速率，除适当上升温度外，还可实行的措施有______________、______________(任写两条)。滤渣2的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3，则滤渣1的主要成分为________。(4)“还原”时可用H2O2代替Na2SO3溶液作为还原剂，此时溶液中的Cr2O2－7发生反应的离子方程式为___________。(5)工业上可用电解还原法处理含Cr2O2－7的酸性废水。用铁板作为阳极，电解过程中废水pH慢慢上升，Cr3＋、Fe3＋都以氢氧化物沉淀形式析出，达到废水净化的目的。其中阳极的电极反应式为_________。(6)某含铬化合物的立方晶胞如图所示。与钙原子最近且等距离的氧原子有________个；钙和氧的最近距离为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体密度为____________________g·cm－3(用含a、NA的代数式表示)。解析：在通入空气条件下，二氧化硅和碳酸钠反应得到硅酸钠，四氧化三铁被完全氧化为氧化铁，V2O5和碳酸钠反应生成NaVO3，Cr2O3中＋3价的铬被氧化成＋6价的Na2CrO4，加入硫酸酸浸，硅酸钠转化为硅酸白色沉淀，同时氧化铁、氧化铝、NaVO3、Na2CrO4均溶于酸得到Fe3＋、Al3＋、VO－3、Cr2O2－7，调pH使Fe3＋、Al3＋转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀析出；用硫酸铵溶液沉钒，加入亚硫酸钠的目的是还原Cr2O2－7，将＋6价的Cr转化为＋3价的Cr后调pH析出。(1)基态钒原子的电子排布式为[Ar]3d34s2，价层电子轨道表示式为。(2)“焙烧”时，Cr2O3中＋3价的铬被氧化成＋6价的Na2CrO4，化学方程式为2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO3=====焙烧4Na2CrO4＋4CO2。(3)提高反应速率的方法有将固体研成粉末，适当增大酸的浓度等。由分析可知，滤渣l的主要成分为硅酸。(4)加入亚硫酸钠的目的是还原Cr2O2－7，将其转化为＋3价的Cr，可用H2O2代替Na2SO3溶液作为还原剂，用H2O2还原Cr2O2－7的离子方程式为3H2O2＋Cr2O2－7＋8H＋===2Cr3＋＋3O2↑＋7H2O。(5)阳极为铁板失电子：Fe－2e－===Fe2＋，产生的亚铁离子具有很强的还原性，和Cr2O2－7发生氧化还原反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，并以氢氧化物沉淀形式析出。(6)钙原子位于顶点，氧原子位于面心，因此与钙原子最近且等距离的氧原子有12个；钙和氧的最近距离为anm，则四面体的边长为2anm，一个晶胞的体积为22a3×10－21cm3。由均摊法可知，该晶胞中Ca原子个数为8×18＝1，O原子个数为6×12＝3，Cr原子个数为1，晶胞密度为40＋16×3＋52NA×22a3×10－21g·cm－3＝352a3NA×1021g·cm－3。答案：(1)(2)2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO3=====焙烧4Na2CrO4＋4CO2(3)适当增大硫酸的浓度将固体研成粉末(答案合理即可)H2SiO3(4)3H2O2＋Cr2O2－7＋8H＋===2Cr3＋＋3O2↑＋7H2O(5)Fe－2e－===Fe2＋(6)12352a3NA×10212．(2024·河源中学调研)以接触法制硫酸的废催化剂(主要成分是V2O5，含少量Al2O3、Fe2O3、MoO3、NiO等)为原料回收金属化合物的工艺流程如下：请回答下列问题：(1)“灼烧”过程中V2O5与纯碱反应的化学方程式为______________________。(2)“除铝”时通入过量CO2，发生反应的离子方程式为____________________。(3)如图所示曲线Ⅰ、曲线Ⅱ分别表示“沉钒”时钒的沉淀率与加铵系数K(指氯化铵与钒元素养量之比)、温度的关系。最佳“沉钒”条件是________________。温度超过80℃时沉钒率下降的主要缘由是_________________________________________。(4)钼酸铵的化学式为(NH4)2Mo2O7。取少量晶体，确定条件下受热分解的热重曲线如图所示。597℃时，钼酸铵热分解的产物为______________(填化学式)。钼酸铵在高温下通入H2可制得单质钼，该过程的化学方程式是______。(5)“水浸”中浸渣可制备高纯度铁红。操作过程包...
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