V2O5（五氧化二钒）可作化学工业中的催化剂，广泛用于冶金、化工等行业。工业上利用冶炼铝生...

V2O5（五氧化二钒）可作化学工业中的催化剂，广泛用于冶金、化工等行业。工业上利用冶炼铝生成的固体废料一一赤泥（主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物）提取V2O5其工艺流程图如图：

已知：①NH4VO3是白色粉末，微溶于冷水，可溶于热水。

②NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O

③V2O5是一种橙黄色片状晶体，微溶于水，不溶于乙醇，具有强氧化性。

④部分稀土金属氯化物在乙醇中溶解度较小。

（1）“碱浸”时对赤泥进行粉碎的目的是___。写出滤液1中通入足量CO2时所发生主要反应的离子方程式：___。

（2）将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，写出该磁性产品与稀硝酸反应的离子方程式：___。

（3）“洗涤”操作时可选用的洗涤剂有___。（填字母）

A.冷水　　　　 B.热水C.1%NH4Cl溶液　　　 D.乙醇

（4）需在流动空气中灼烧的原因可能是___。

（5）将0.253g产品溶于强碱溶液中，加热煮沸，调节pH为8~8.5，向反应后的溶液中加入硫酸酸化的KI溶液（过量），溶液中的还原产物为V3+离子，滴加指示剂，用0.250mol•L-1Na2S2O3溶液滴定，达到终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL，则该产品的纯度为___。

（已知：I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI，结果保留三位有效数字）

（6）水系锌离子电池是一种新型二次电池，以Zn(CF3SO3)2(三氟甲磺酸锌）为电解质，工作原理如图。放电时V2O5电极上的电极反应式为___。

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五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁、用作冶金添加剂，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：

(1)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) (水层)+2nHA(有机层) 2RAn(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100g该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验当加入100ml0.1mol/L的KClO3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________________[M(V2O5)=182g/mol]

(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：

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(Fe2+)≤__________。已知：25℃时Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10－39

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。目前工业上使用一种新工艺，以便从冶炼铝的固体废料一赤泥中提取金属钒，赤泥主要含有Fe2O3、Al2O3、V2O5和CuO，具体工艺流程图如下:

已知:钒有多种价态，其中+5 价最稳定。钒在溶液中主要以VO2+和VO3-的形式存在，且存在平衡VO2++H2OVO3-+2H+。回答下列问题:

(1)磁性产品的化学式为_________________________。

(2)赤泥加入NaOH溶液，发生的离子反应方程式为___________________。能否用氨水代替NaOH溶液，___________(填“能”或“不能”)，理由是___________________________________________。

(3)滤液1生成沉淀的离子反应方程式为_________________________________________。

(4)调至pH=8的目的有两个，一是___________________，二是使VO2+转化为VO3-，此时溶液中VO2+和VO3-的物质的量之比为a:b，VO2++H2OVO3-+2H+的平衡常数K=____________________。

(5)滤液2加氯化铵生成NH4VO3的离子方程式为__________________________，该反应能发生是因为__________________________________________。

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。目前工业上使用一种新工艺，以便从冶炼铝的固体废料一赤泥中提取金属钒，赤泥主要含有Fe2O3、Al2O3、V2O5和CuO，具体工艺流程图如下:

已知:钒有多种价态，其中+5 价最稳定。钒在溶液中主要以VO2+和VO3-的形式存在，且存在平衡VO2++H2OVO3-+2H+。回答下列问题:

(1)磁性产品的化学式为_________________________。

(2)赤泥加入NaOH溶液，发生的离子反应方程式为___________________。能否用氨水代替NaOH溶液，___________(填“能”或“不能”)，理由是___________________________________________。

(3)滤液1生成沉淀的离子反应方程式为_________________________________________。

(4)调至pH=8的目的有两个，一是___________________，二是使VO2+转化为VO3-，此时溶液中VO2+和VO3-的物质的量之比为a:b，VO2++H2OVO3-+2H+的平衡常数K=____________________。

(5)滤液2加氯化铵生成NH4VO3的离子方程式为__________________________，该反应能发生是因为__________________________________________。

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五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂（含有V2O5、VOSO4、不溶性硅酸盐）回收V2O5的新工艺流程如下：

已知：①部分含钒物质常温下在水中的溶解性如表所示：

②VO2＋＋2OH－VO3－＋H2O

回答下列问题：

（1）用水浸泡废催化剂，为了提高单位时间内废钒的浸出率，可以采取的措施为____________（写一条）。

（2）滤液1和滤液2中钒的存在形式相同，其存在形式为____________（填离子符号）。

（3）在滤渣1中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生反应的化学方程式为____________。

（4）生成VO2＋的反应中消耗1molKClO3时转移6mol电子，该反应的离子方程式为____________。

（5）在第Ⅱ步中需要加入氨水，请结合化学用语，用平衡移动原理解释加入氨水的一种作用为____________。

（6）最后钒以NH4VO3的形式沉淀出来。以沉钒率（NH4VO3沉淀中V的质量和废催化剂V的质量之比）表示该步反应钒的回收率。请结合如图解释在第Ⅱ步中温度超过80°C以后，沉钒率下降的可能原因是____________；____________（写两条）。

（7）该工艺流程中可以循环利用的物质为____________。

（8）测定产品中V2O5的纯度：

称取ag产品，先用硫酸溶解，得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1mLc1mol·L−1(NH4)2Fe(SO4)2溶液（VO2＋+2H＋+Fe2＋==VO2＋+Fe3＋+H2O）。最后用c2mol·L−1KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为b2mL。已知MnO4－被还原为Mn2+，假设杂质不参与反应。则产品中V2O5（摩尔质量：182g·mol−1）的质量分数是____________。（列出计算式）

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五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂（含有V2O5、VOSO4、不溶性硅酸盐）回收V2O5的新工艺流程如下：

已知：a.部分含钒物质常温下在水中的溶解性如下表所示：

b.+2OH-+H2O

回答下列问题：

（1）用水浸泡废催化剂，为了提高单位时间内废钒的浸出率，可以采取的措施为_________（写一条）。

（2）滤液1和滤液2中钒的存在形式相同，其存在形式为_______________（填离子符号）。

（3）在滤渣1中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生反应的化学方程式为_____________。

（4）生成VO2+的反应中消耗1molKClO3时转移6mol电子，该反应的离子方程式为________________

（5）结合化学用语，用平衡移动原理解释加入氨水的一种作用为__________________

（6）最后钒以NH4VO3的形式沉淀出来。以沉钒率（NH4VO3沉淀中V的质量和废催化剂V的质量之比）表示该步反应钒的回收率。请解释下图温度超过80℃以后，沉钒率下降的可能原因是________________________；___________________（写两条）。

（7）该工艺流程中可以循环利用的物质为__________________。

（8）测定产品中V2O5的纯度：称取a g产品，先用硫酸溶解，得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1 mL c1 mol·L−1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液（VO2++2H++Fe2+==VO2++Fe3++H2O）。最后用c2 mol·L−1 KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为b2 mL。已知被还原为Mn2+，假设杂质不参与反应。则产品中V2O5（摩尔质量：182 g·mol−1）的质量分数是______。（列出计算式）

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五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂（含有V2O5、VOSO4、不溶性硅酸盐）回收V2O5的新工艺流程如图：

已知：（1）部分含钒物质常温下在水中的溶解性如表所示：

（2）VO2++OH-VO3-+H2O

回答下列问题：

（1）用水浸泡废催化剂，为了提高单位时间内废钒的浸出率，在不加试剂情况下，可以采取的措施为__（写一条）。

（2）滤液1和滤液2中钒的存在形式相同，其存在形式为__（填离子符号）。

（3）每生成1mol（VO2）2SO4时转移电子的数目为___。

（4）在滤渣1中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生反应的离子方程式为___。

（5）结合化学用语，用平衡移动原理解释加入氨水的一种作用为__。

（6）新工艺流程的最后，钒以NH4VO3的形式沉淀出来；如图中横坐标表示反应II的温度，纵坐标表示沉钒率，沉钒率是指NH4VO3沉淀中V元素的质量和废催化剂中V元素的质量之比，也即是钒的回收率。请解释图中温度超过80℃以后，沉钒率下降的可能原因是___。

（7）该工艺流程中可以循环利用的物质为__。

（8）若实验室用的原料中V2O5占6%(原料中的所有钒已换算成V2O5)。取100克该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验。当加入100mL0.1mol/L的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设与KClO3反应后的操作步骤中钒没有损失，则该实验中钒的回收率是__（保留3位有效数字）。

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