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V...
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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)*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:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
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*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 。
【回答】
(15分)⑴SiO2(1分);作还原剂(2分);⑵分液漏斗,烧杯。(2分)。
⑶加入碱中和硫*使平衡正移、多次连续萃取(2分)
⑷1ClO3- + 6VO2+ + 6H+ = 6VO3+ + 1 Cl- + 3H2O (2分)补出Cl-和H2O,1分。配平正确,1分。
不写“1”,扣1分。
⑸1.7—1.8(2分,写1.7、1.8、1.75、1.7—1.8之间均给2分。写成1.6,给1分); c(Fe3+)<2.6×10-3mol·L-1(2分)。
⑹氨气 有机萃取剂(2分)各1分。每多写一个扣1分
知识点:电离平衡单元测试
题型:综合题
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