问题 填空题

(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。

⑴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            

⑵反应①的目的是                                                        

⑶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:                                                            

⑷用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液,滴定(VO22SO4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)。

⑸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

答案

⑴3V2O5+10Al6V+5Al2O3   ⑵将V2O5转化为可溶性的VOSO4

⑶NH+VO===NH4VO3↓  ⑷H2O(3分)     ⑸B

(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其化学方程式表示为:

3V2O5+10Al6V+5Al2O3

(2)由流程图可知反应①的目的是:将V2O5转化为可溶性的VOSO4

(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,反应的离子方程式为:

NH+VO===NH4VO3↓;

(4)由质量守恒定律可知X为:H2O;

(5)由图分析可得:NH4VO3在分解过程中先分解失去NH3,再分解失去H2O;

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