题目

五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁．用作台金添加剂，占五氧化二钒总消耗量的80%以上，其次是用作有机化工的催化剂，为了增加V2O5的利用率，我们从废钒催化剂（主要成分V2O5，VOSO4，K2SO4，SiO2和Fe2O3等）中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下： 部分含钒物质在水中的溶解性如下，回答下列问题： 物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO2)2SO4 溶解牲 可溶 难溶 难溶 易溶 (l)①中废渣的主要成分是____；①中V2O5发生反应的离子方程式为_____________。 (2)②，③中的变化过程可简化为（下式中的R表示VO2+或Fe3+，HA表示有机萃取剂的主要成分）：R2(SO4)n（水层）+2nHA（有机层）2RA（有机层）+nH2SO4（水层）。②中萃取时必须加入适量碱，其原因是________________；实验室进行萃取操作主要使用的玻璃仪器为________________。 (3)实验室用的原料中V2O5占6%(原料中的所有钒已换算成V2O5)。取l00g该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验，当加入100 mL0.1mol/L的KC1O3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该实验中钒的回收率是____(己知V2O5的相对分子质量为182)。 (4) 25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表： pH 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 钒沉淀率/% 88.1 94.8 96.5 98.0 98.8 98.6 96.4 93.1 89.3 试判断在实际生产时，⑤中加入氨水调节溶液的最佳pH为_________；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe( OH)3沉淀，则此时溶液中c(Fe3+)=_________。(已知：25℃时k[Fe(OH)3]=2.6×l0-39.） 答案：.(1)SiO2；V2O5+4H++SO32-=2VO2++SO42-+2H2O (2)加入碱，中和H2SO4，使平衡正移；分液漏斗、烧杯 (3)91.0% (4)1.7 (5)2.6×l0-3mol/L

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