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钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。某工厂为了从含有杂质的VOSO4样品中回收得到催化剂V2O5，设计流程如下： 请回答下列问题： （1）步骤①所得废渣的成分是 （写化学式）。NH4VO3在焙烧前要洗涤2-3次，该步操作方法为 。 （2）步骤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) 步骤②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。 步骤③中X试剂为 。 （3）⑤的离子方程式为 。 （4）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。 （5）若取VOSO4样品wg，测得消耗a mol·L—1氯酸钾溶液VmL（氯酸钾还原产物为氯化钾），则1kg样品理论上可制得的V2O5质量是 g（用含w、V的代数式表示）。 |
参考解答
413***119
2025-03-07 18:25:17
| （1）SiO2（1分）；在漏斗中加水至浸没沉淀，待水流尽后重复操作（2分） （2）加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率(或类似表述，如提高RAn（有机层）的浓度、百分含量等)（2分）； H2SO4（1分） （3）NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－（3分） （5）氨气（或氨水）、有机萃取剂（2分）； （6）546av/w 克 （3分） |
试题分析：根据工艺流程图知道经过操作1的溶解得到的废渣是SiO2， 由下面第（2）小题反应知道操作2、3中的萃取和反萃取是利用了平衡移动原理实现了R2(SO4)n在有机层和水层中的相互转化，实际上是对被提纯物的富集过程，经操作4、5前后的比较知，操作4是将VO2+氧化成了VO3-，操作5又将VO3-转化为NH4VO3沉淀，最后经操作6得到目标产物V2O5。 |
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