2023届青于蓝高考核按钮综合训练(五)5物理答案

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【答案】(1)Si02(或二氧化硅)(1分)2V02++S20+2H20一2V0寸+2S0+4H+(2分)(2)4.3(1分)(3)3H2O2+2Cr02+20H--2CrO+4H20(2分)3:2(2分)附照(4)趁热过滤(1分)(5)60℃(1分)90℃(1分)。沉钒率低,铬损率高;温度较高时H2O2易分解,需降温,导致能耗增加;对储运及投料要求较高(1分,任写两条)【解析】钒格还原渣主要成分为VO2·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2,加硫酸“酸浸”,VO2·xHO转化为VO+,Cr(OH)3转化为Cr2(SO,):,“滤渣”为SiO2,加入NazS2O8将VO2+氧化为VO克,2VO计十S2O+2H2O一2VO克十2SO十4H,调pH使VO克转化为V2O5·zH2O沉淀,溶液中加过量NaOH后Cr3+转化为CrO2,加入H2O2发生反应3H2O2十2CrO2+2OH2CrO+4H2O,“溶液2”先调pH,后经蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤得到Na2Cr2O,。(1)根据分析,“滤渣”的主要成分是SiO2,“氧化”生成VO士,发生反应的离子方程式为2VO2+十SO十2H2O=2V02+2S0+4H*.(2)Cr(OH)3的Km=c(Cr3+)·c3(OH)=1X10-0,当c(Cr3+)=0.1mol·L时,Cr3+开始沉淀,1×10-0Kw010-14c(OH)=0.1mol·L1≈10-7mol·L-1,c(H+)=c(OH)1097mol·L1=10mol·L-1,pH=一lgc(H+)=4.3,故pH的范固是2.5~4.3。(3)根据分析,“溶液1”中加入H2O2后发生反应的离子方程式为3H2O2十2CrO2十2OH一2CrO十4H2O:氧化剂为H2O2,还原剂为CrO2,物质的量之比为3:2。(4)由表格可知,Na2Cr2O,的溶解度较大,且随温度的升高而增大的比较明显,而Na2SO,的溶解度比N2Cr2O,的小得多,在40℃以后溶解度随温度升高而降低,因此经蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤得到Na2Cr2O,。(5)选择最优的温度,需考虑沉钒率、铬损率以及能耗,沉钒率越高,铬损率越低,能耗越小的温度越合适,由于钒铬还原渣酸浸液初始温度在90℃左右,降低温度能耗增加,因此为了减少降温的耗能,需选择更接近90℃的温度,由图可知,用H2O2氧化时40℃、50℃、60℃时沉钒率与铬损率的差值较大,因此选择较高的60℃;用N2S2O。氧化时,70℃与90℃时沉钒率与铬损率的差值较大,因此选择较高的90℃;由图可知,采用H2O。氧化时沉钒率相对较低,铬损率相对较高,且温度较高时H2O2易分解,不利于氧化,而且使用H2O2需要较低的温度,降温导致能耗增加,从储运及投料的角度考虑,H2O2为液体,运输和投料时不如固体方便,这些都是H2O2的不足之处。
【答案】(1)①H:0:C1:(2分)②1:2(2分)(2)2NH3·H2O+SO2—2NHt+SO号-+H2O(2分)4HSO3+2NO2—N2+4SO+4H+(2分)(3)D3NaC10△2NaC1+NaC10,(2分)②。-号,2分)2案客【解析】(I)①一氯胺(NH2CI)在中性或酸性环境中会发生水解反应,根据原子守恒可推知具有杀菌作用的物质为HClO,HCIO的电子式为H:O:Cl:。②氨也是工业上制备硝酸的主要原料,制备硝酸的过程中涉及NO2与水的反应,该反应的化学方程式为3NO2十H2O一2HNO3+NO,故反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。(2)SO2、NO2两种气体都能对大气造成污染,需要对其进行吸收处理。用氨水吸收SO2能得到含(NH)2SO?和NH.HSO3的吸收液,生成(NH)2SO3的离子方程式为2NH·H2O+SO2一2NH+SO+H2O,若向吸收液中通入过量NO2,NH4HSO3能与NO2发生反应生成N2和(NH)2SO4,根据氧化还原反应配平可得,该反应的离子方程式为4HSO+2NO2一N2+4SO+4H。(3)①溶液中NaClO分解生成NaClO3,反应中NaC1O转化为NaClO3,则Cl的化合价升高,故必然有元素的化合价降低,即由NaC1O转化为NaCl,根据氧化还原反应配平可得,该反应的化学方程式为3NaCI0△2NaCl+NaClO3.②由题千信息“用过量的冷NaOH溶液吸收氯气,制得NaClO溶液(不含NaCIO)”知,化学方程式为2NaOH+Cl2一NaCl十NaClO+H2O,故这时C的浓度与ClO的浓度相等,都为co mol·L1,又知t时刻内ClO-的浓度变化了(c。-c1)mol·L,根据反应3NaC0△2NaC+NaClO,可知,则生成的C的浓度为3(co-2502c)mol,L1,故t时刻溶液中c(C)=co+3c。-c)molL=(3。-3c)mol,L.