Question

【題目】從工業(yè)廢釩中回收金屬釩既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。某工業(yè)廢釩的主要成分為V2O5、VOSO4和SiO2等，下圖是從廢釩中回收釩的一種工藝流程：

（1）為了提高“酸浸”效率，可以采取的措施有________(填兩種)．

（2）“還原”工序中反應(yīng)的離子方程式為________．

（3）“沉釩”得到NH4VO3沉淀，需對沉淀進(jìn)行洗滌，檢驗沉淀完全洗凈的方法是________．

（4）寫出流程中鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式________．

（5）電解精煉時，以熔融NaCl、CaCl2和VCl2為電解液(其中VCl2以分子形式存在).粗釩應(yīng)與電源的________極(填“正”或“負(fù)”)相連，陰極的電極反應(yīng)式為________．

（6）為預(yù)估“還原”工序加入H2C2O4的量，需測定“酸浸”液中VO2+的濃度．每次取25.00mL“酸浸”液于錐形瓶用a mol/L(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液和苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑進(jìn)行滴定(其中VO2+ VO2+)，若三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積平均為bmL，則VO2+的濃度為________g/L(用含a、b的代數(shù)式表示)

Answer 1

【答案】將工業(yè)廢釩粉碎，充分?jǐn)嚢�，適當(dāng)提高溫度 VO2+ +H2C2O4+2H+===2VO2++2CO2↑+2H2O 取最后一次洗滌液，加入用稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若無沉淀，則已除凈 10Al+3V2O56V+5Al2O3 正 VCl2+2e—==V+2Cl— 83ab/25

【解析】

第（1）問從增大浸出率和增大反應(yīng)速率角度分析，第（2）（4）問注意元素化合價升降，從氧化還原角度思考，第（5）問類比電解精煉銅入手，第（6）問從得失電子守恒確定兩者的關(guān)系進(jìn)而計算。

（1）增大浸出效率的方法：將工業(yè)廢釩粉碎，充分?jǐn)嚢�，適當(dāng)提高溫度；

（2）“還原”工序中加入草酸為典型還原劑，可將V從+5價還原為+3價，對應(yīng)方程式為VO2+ +H2C2O4+2H+===2VO2++2CO2↑+2H2O；

（3）KClO3反應(yīng)后被還原為Cl—，對沉淀進(jìn)行洗滌即是為了除去Cl—等離子，故答案為：取最后一次洗滌液，加入用稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若無沉淀，則已除凈；

（4）由鋁熱反應(yīng)原理知：10Al+3V2O56V+5Al2O3；

（5）類比電解精煉銅，粗釩應(yīng)作為陽極電解，即與正極相連；陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為VCl2+2e—==V+2Cl—；

（6）由得失電子關(guān)系可知：VO2+ ～(NH4)2Fe(SO4)2，故n(VO2+)=n((NH4)2Fe(SO4)2)=ab×10—3mol，所以VO2+的濃度為(83×ab×10—3)/(25×10—3)=83ab/25g/L。