Question

(14分)普通鋼中加入少量的釩(V))能極大地改善鋼的彈性和強度，使鋼材既耐高溫又抗奇寒，因此它有“合金維生素”之稱。'T業(yè)上回收廢釩催化劑(含有V2O5、VOSO4、K2SO4 、SiO2) 中釩的主要流程如下：

回答下列問題：

（1）濾渣l的主要成分是 。

（2）步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

（3）步驟③的變化過程可簡化為(HA表示有機萃取劑)：VOSO4 (水層)十2HAc（有機層)VOA2(有機層) 十H2SO4 (水層)，則步驟④中可選擇硫酸作萃取劑的原因是 。萃取和反萃取在實驗室里用到的玻璃儀器有 和 。

（4）該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)除了氨氣以外，還有 。

（5）調(diào)節(jié)溶液pH，可將(VO2)SO4轉(zhuǎn)變成NH4VO3沉淀。25℃時，當(dāng)pH 為1. 7～1. 8 時，釩沉淀率為98. 8%，假設(shè)其它各步反應(yīng)都完全進(jìn)行，已知KC1O3 的還原產(chǎn)物是KCl，若每消耗1 mol KC1O3，理論上可回收金屬釩 g(計算結(jié)果保留一位小數(shù))。

Answer 1

（1）V2O5、SiO2； （2）V2O5+SO32-+4H+＝2VO2++SO42-+2H2O

（3）加入硫酸使平衡向左移動，使VOSO4進(jìn)入水層；分液漏斗；燒杯

（4）有機萃取劑 （5）302.3

【解析】

試題分析：（1）V2O5和SiO2難溶于水，因此水浸后濾渣1的主要成分是V2O5、SiO2；

（2）V2O5具有氧化性，而亞硫酸根具有還原性，在酸性條件下能被V2O5氧化生成硫酸根離子，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：V2O5+SO32-+4H+＝2VO2++SO42-+2H2O；

（3）根據(jù)平衡VOSO4 (水層)十2HAc（有機層)VOA2(有機層) 十H2 SO4 (水層)可知，加入硫酸增大硫酸的濃度使平衡向左移動，從而使VOSO4進(jìn)入水層；萃取和反萃取在實驗室里用到的玻璃儀器有分液漏斗和燒杯；

（4）物質(zhì)參加反應(yīng)，反應(yīng)過程中又生成的物質(zhì)，或重復(fù)利用的物質(zhì)可以循環(huán)利用，因此根據(jù)流程圖可知，該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)除了氨氣以外，還有有機萃取劑；

（5）KC1O3 的還原產(chǎn)物是KCl，若消耗1 mol KC1O3，則得到6mol電子。VO2+ →(VO2)SO4時失去1個電子，則可以得到6mol(VO2)SO4。而(VO2)SO4轉(zhuǎn)變成NH4VO3沉淀時轉(zhuǎn)化率是98.8%，則生成NH4VO3沉淀的物質(zhì)的量是6mol×0.988＝5.928mol，所以理論上可回收金屬釩的質(zhì)量是5.928mol×51g/mol＝302.3g。

考點：考查物質(zhì)制備工藝流程圖的分析與應(yīng)用