题目内容
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是 （写化学式），操作I的名称 。
（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)
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。③中X试剂为 。
（3）⑤的离子方程式为 。
（4）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：
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pH |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
2.0 |
2.1 |
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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为 ；
若钒沉淀率为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】
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。
（1）SiO2 ；过滤（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］；H2SO4（3）NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－
（4）1.7～1.8（或1.7、1.8其中一个），2.6×10-3mol·L-1（5）氨气（或氨水）；有机萃取剂
【解析】
试题分析：（1）在给定的物质中只有二氧化硅不溶解于水，所以过滤得到的滤渣是SiO2 。（2）②由于该反应是可能反应，反应产生了酸，加入碱可以中和酸，减小酸的浓度。根据勒夏特列原理，减小生成物的浓度，会使平衡向正反应方向移动，从而提高钒的萃取率。③若加入物质使钒的萃取率降低，可以加入硫酸，来增加生成物的浓度，使平衡逆向移动，就可以达到目的。（3）离子方程式为NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－（4）根据表格数据可看出：在PH为1.7—1.8时钒沉淀率最高。当钒沉淀率为93.1%时PH=2.0，C(H+)=0.01mol/L,C(OH-)=(1×10-14)/0.01=1×10-12mol/L.Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39＞c(Fe3+)×C3(OH-)=2.6×10-3mol·L-1.由流程图可以看出氨水和有机萃取剂可以循环利用。
考点：考查外界条件对化学平衡的影响及溶度积常数的计算等知识。
W、X、Y、Z为四种短周期主族元素，其位置关系如图1．工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是??????????? （写化学式），操作I的名称?????? 。
（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)
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是???????????????????????????? 。
③中X试剂为??????????????????? 。
（3）⑤的离子方程式为???????????????????????? 。
（4）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 |
上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，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，则溶液中c(Fe3+)<????????????? 。
(已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2．6×10-39)
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有?????????????? 和??????? 。
8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2反应制取铜及其硫和铁的化合物。
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是 （写化学式），操作I的名称 。
（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)
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 。
③中X试剂为 。
（3）⑤的离子方程式为 。
（4）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 |
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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为 ；若钒沉淀率为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〗
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有 和 。