[选修2—化学与技术]（15分）金属钒被誉为“合金的维生素”，钒及其化合物在工业生产中有着...

[选修2—化学与技术]（15分）金属钒被誉为“合金的维生素”，钒及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。从废钒催化剂(主要成分有V2O5，VOSO4，K2SO4，SiO2等)中回收V2O5的生产流程图如下：

请回答：

（1）进行步骤①前，将废钒催化剂粉碎的目的是　　　　　　　　　　　　 。写出步骤①中发生氧化还原反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）实验室中进行萃取分液操作时，用到的玻璃仪器有　　　　　　　　　　　　　　 。②③变化过程可简化为(下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂)R2(SO4)n(水层)+2n HA(有机层)2RAn(有机层) + n H2SO4(水层)，为提高②中萃取百分率，应采取的措施是____　　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）25°C时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：

通过上表数据分析，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为______；

（4）在焙烧NH4VO3的过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如下图所示，则NH4VO3在分解过程中　　　　　　　　　　　　 。

A．先分解失去H2O，再分解失去NH3

B．先分解失去NH3，再分解失去H2O

C．同时分解失去H2O和NH3

D．同时分解失去H2、N2和H2O

（5）全钒液储能电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为VO2+＋V2+＋2H+VO2+＋H2O＋V3+，电池放电时正极的电极反应式为　　　　　　　 。

高三化学实验题极难题查看答案及解析

随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2）中钒的主要流程如下：

已知：（1）V2O5和NH4VO3均为难溶物，VOSO4和(VO2)2SO4均为易溶物。

（2） 2VO2++H2C2O4+2H+ = 2VO2+ + 2CO2↑+ 2H2O

回答下列问题：

（1）步骤①前，粉碎的目的是_________________________。

（2）步骤②中发生反应的离子方程式为__________________________。

（3）步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂)：

VOSO4 (水层)+ 2HA（有机层）VOA2(有机层）+ H2SO4(水层)，则步骤④中可选择硫酸作反萃取的原因是_____________。

（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定操作⑤后溶液中含钒量的步骤为：取10.0mL0.1mol/LH2C2O4溶液于锥形瓶中，加入指标剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时，消耗待测液的体积为10.0mL，由此可知(VO2)2SO4溶液钒元素的含量为_________g/L。

（5）V2O5可用金属(如Ca、Al)热还原法获得钒，则金属铝热还原制得钒的化学方程式为_______________。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2）中钒的主要流程如下：

已知：（1）V2O5和NH4VO3均为难溶物，VOSO4和(VO2)2SO4均为易溶物。

（2） VO2++H2C2O4+H+　 →　 VO2+ + CO2↑+ H2O

回答下列问题：

（1）步骤②的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂)：

VOSO4 (水层)+ 2HA（有机层）VOA2(有机层）+ H2SO4(水层)，则步骤④中可选择硫酸作反萃取的原因是　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）若ClO3-将被还原为Cl-,请写出骤⑤中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　 。

（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定操作⑤后溶液中含钒量的步骤为：取10.0mL0.1mol/LH2C2O4溶液于锥形瓶中，加入指标剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时，消耗待测液的体积为10.00mL，由此可知(VO2)2SO4溶液钒元素的含量为　　　　　　 g/L。

（5）V2O5可用金属(如Ca、Al)热还原法获得钒，则金属铝热还原制得钒的化学方程式为　　　　　　 。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91．7%以上。该工艺的主要流程如图所示：

已知部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

请问答下列问题：

（1）工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，其化学方程式可表示为____。

（2）滤液中含钒的主要成分________（写化学式）。反应①的离子方程式___________________。

（3）萃取和反萃取过程中所需的主要玻璃仪器为_____________。若反萃取使用硫酸用量过大，进一步处理会增加_______（填化学式）的用量，造成成本增大。

（4）该工艺反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式___________________。“沉淀”过程中，沉钒率受温度、氯化铵系数（NH4Cl的质量与调节pH之后的料液中VO3-的质量比）等的影响，其中温度与沉钒率的关系如图所示，温度高于80℃沉钒率降低的可能原因是___________________________。

（5）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：

结合上表，在实际生产中，③中加入氨水，调节溶液的最佳pH值为____。若矾沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜_____。（已知：25℃时，Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10-39）

（6）废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%（原料中的所有钒已换算成V2O5）。取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验，当加入105mL　0.1mol•L-1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，则该工业生产中钒的回收率是______________。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91．7%以上。该工艺的主要流程如图所示：

已知部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

请问答下列问题：

（1）工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，其化学方程式可表示为____。

（2）滤液中含钒的主要成分________（写化学式）。反应①的离子方程式___________________。

（3）萃取和反萃取过程中所需的主要玻璃仪器为_____________。若反萃取使用硫酸用量过大，进一步处理会增加_______（填化学式）的用量，造成成本增大。

（4）该工艺反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式___________________。“沉淀”过程中，沉钒率受温度、氯化铵系数（NH4Cl的质量与调节pH之后的料液中VO3-的质量比）等的影响，其中温度与沉钒率的关系如图所示，温度高于80℃沉钒率降低的可能原因是___________________________。

（5）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：

结合上表，在实际生产中，③中加入氨水，调节溶液的最佳pH值为____。若矾沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜_____。（已知：25℃时，Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10-39）

（6）废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%（原料中的所有钒已换算成V2O5）。取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验，当加入105mL　0.1mol•L-1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，则该工业生产中钒的回收率是______________。

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（15分）随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。

部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

该工艺的主要流程如下：

请回答下列问题。

（1）工业上由V₂O₅冶炼金属钒常用铝热剂法，用化学方程式表示为________。

（2）反应①的目的是________。

（3）该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式：________。

（4）用已知浓度的硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液，滴定（VO₂）₂SO₄溶液，以测定反应②后溶液中含钒量：VO₂⁺+H₂C₂O₄+H⁺→VO²⁺+CO₂+X。X为________（写化学式）。

（5）经过热重分析测得：NH₄VO₃在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化  的曲线如上图所示。则NH₄VO₃在分解过程中________（填序号）。

A．先分解失去H₂O，再分解失去NH₃

B．先分解失去NH₃，再分解失去H₂O

C．同时分解失去H₂O和NH₃

D．同时分解失去H₂、N₂和H₂O

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高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣)，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。

部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

请回答下列问题：

（1）请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式__________________________。

（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中　 间体(如图)。其中a、c二步的化学方程式可表示为__________________________，____________________________________。

（3）该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。

根据图试建议控制氯化铵系数和温度：_____________、______________。

（4）经过热重分析测得：NH4VO3在焙烧过程中，固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如

图所示。则NH4VO3在分解过程中____________。

A．先分解失去H2O，再分解失去NH3

B．先分解失去NH3，再分解失去H2O

C．同时分解失去H2O和NH3

D．同时分解失去H2、N2和H2O

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随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

该工艺的主要流程如下。

请回答下列问题：

（1）请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式_________。

（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如下图）。其中a、c二步的化学方程式可表示为_________________，______________。

（3）该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。根据下图试建议控制氯化铵系数为_________，控制温度的方法为_________________。

（4）将滤液1和滤液2混合后用氯酸钾氧化，氯元素被还原为最低价，其反应的离子反应方程式为___。

（5）经过热重分析测得：NH4VO3在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如图所示。则NH4VO3在分解过程中_________。

A．先分解失去H2O，再分解失去NH3 　　　　 B．先分解失去NH3，再分解失去H2O

C．同时分解失去H2O和NH3                 D．同时分解失去H2、N2和H2O

（6）全钒电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为VO2+ + V2++2H+ VO2+ +H2O +V3+。电池充电时阳极的电极反应式为___________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

该工艺的主要流程如下。

请回答下列问题：

经过热重分析测得：NH4VO3在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如图所示。则NH4VO3在分解过程中_________。

A．先分解失去H2O，再分解失去NH3　　　　　 B．先分解失去NH3，再分解失去H2O

C．同时分解失去H2O和NH3 D．同时分解失去H2、N2和H2O

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