钒是重要的化学催化剂，从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和F...

从接触法制硫酸的废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：

一种废钒催化剂回收工艺路线流程如下：

回答下列问题：

（1）“酸浸”时为了提高钒元素的浸出率，可以采取的措施是______。

（2）“酸浸”时可以得到和VO2+，“氧化”时VO2+转化为的离子方程式为______。

（3）“调pH”后钒以形式存在于溶液中。“废渣2”所含成分的化学式为____。

（4）“离子交换”和“洗脱”的过程可表示为：4ROH+R4V4O12+4OH− （ROH为某种碱性阴离子交换树脂）。流程中进行“离子交换”和“洗脱”的目的是______。

（5）“沉钒”时得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀。

①检验偏钒酸铵沉淀是否洗涤干净的方法是______。

②“煅烧”中发生反应的化学方程式为______。

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钒是重要的化学催化剂，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，请回答下列问题：

（1）步骤①中废渣的主要成分是____________，K2SO3的作用是_________________________。

（2）操作②中用到的主要玻璃仪器是____________________。

（3）②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+或Fe3+，HA表示有机萃取剂）。

R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）2RAn（有机层） + nH2SO4  (水层)为提高②中萃取百分率，应采取的措施是____________________________________。

（4）请完成④中的反应离子方程式：

_____ClO3- +　　　 VO2+ +　　　　 H+ =　　　　 VO3+ + 　　　 +　　　　

（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，⑤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）该工艺流程中，可以循环利用的物质有________________________。

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五氧化二钒（V2O5）是接触法生产硫酸中常用的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：

以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：

回答下列问题：

(1)提高“酸浸”效率的措施：________________；________________(写两条)。“废渣1”的主要成分是__________________________。

(2)“氧化”中主要是将VO2+变为VO2+，则氧化剂与还原剂之比为________________。

(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124-形式存在于溶液中。“废渣2”中含有__________。

(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH + V4O124- R4V4O12 + 4OH-（以ROH为强碱性阴离子交换树脂）。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈______性（填“酸”“碱”“中”）。“流出液”中阳离子最多的是______________。

(5)“沉钒”得到偏钒酸铵（NH4VO3）沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式______。

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某学习小组欲从工业废钒催化剂中回收V2O5，通过分析知该废钒催化剂的主要成分如下表：

他们通过査阅资料找到一种废钒催化剂的回收工艺流程路线如下：

可答下列问题：

(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+，V2O4转成VO2+。则V2O5转化为VO2+ 的离子方程式为______________。 “废渣1”的主要成分是_______。

(2)“氧化”的目的是使VO2+变为VO2+，写出该反应的离子方程式_______________。

(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124-形式存在于溶液中，则“废渣2”的成分有_____________(用化学式表示)。

(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH+ V4O124- R4V4O12+4OH-(ROH 为強碱性阴离子交换树脂)。“流出液”中阳离子最多的是___________；为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈____________性(填“酸”、“碱”或“中”)。

(5)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出得到沉淀的化学方程式__________ 。

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某学习小组欲从工业废钒催化剂中回收V2O5，通过分析知该废钒催化剂的主要成分如下表:

他们通过查阅资料找到一种废钒催化剂的回收工艺流程路线如下:

回答下列问题:

（1）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，V2O4转成VO2+。则“废渣1”的主要成分是_____________。

（2）“氧化”的目的是使VO2+变为VO2+，写出该反应的离子方程式________________________。

（3）“中和”作用之一是使钒以V4O124- 形式存在于溶液中，则“废渣2”的成分有__________(用化学式表示)。

（4）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124- R4V4O12+4OH-(ROH 为強碱性阴离子交换树脂)。“流出液”中阳离子最多的是_______________；为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈______性(填“酸”、“碱“或“中”)。

（5） “沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出得到沉定的化学方程式__________________。

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某学习小组欲从工业废钒催化剂中回收V2O5，通过分析知该废钒催化剂的主要成分如下表:

他们通过查阅资料找到一种废钒催化剂的回收工艺流程路线如下:

回答下列问题:

（1）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，V2O4转成VO2+。则“废渣1”的主要成分是_____________。

（2）“氧化”的目的是使VO2+变为VO2+，写出该反应的离子方程式________________________。

（3）“中和”作用之一是使钒以V4O124- 形式存在于溶液中，则“废渣2”的成分有__________(用化学式表示)。

（4）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124- R4V4O12+4OH-(ROH 为強碱性阴离子交换树脂)。“流出液”中阳离子最多的是_______________；为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈______性(填“酸”、“碱“或“中”)。

（5） “沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出得到沉定的化学方程式__________________。

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[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　　　　　　　 。

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从废钒催化剂（主要成分V₂O₅、VOSO₄、K₂SO₄、SiO₂等）中回收V₂O₅的一种生产工艺流程示意图如下，请回答下列问题：

（1）步骤①中废渣的主要成分是________，③中X试剂为。

（2）实验室中进行萃取分液操作时，注入萃取剂，充分振荡，将分液漏斗于铁圈上静置，当液体分层后，接下来的操作是 ________。

（3）②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO²⁺，HA表示有机萃取剂）。

R₂(SO₄)_n (水层)+ 2nHA（有机层）2RAn（有机层） + nH₂SO₄  (水层)为提高②中萃取百分率，应采取的措施是________。

（4）请完成④中的反应离子方程式：

□ClO₃^- + □VO²⁺ +□H⁺ =□VO³⁺ + □________ +□________

（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，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH值为________。

（6）该工艺流程中，可以循环利用的物质有。

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五氧化二钒用作冶金添加剂，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：

部分含钒物质在水中的溶解性如表所示，回答下列问题：

（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)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 100 g 该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验，当加入 100 mL 0.1 mol•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，则该实验中钒的回收率是 __________________[M(V2O5)＝182 g•mol -1]。

（4）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液 pH 之间的关系如表所示：

试判断在实际生产时，⑤中加入 NH4Cl 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Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10 -39）。

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