题目内容
【题目】工业上用含三价钒（V2O3）为主的某石煤为原料（含有Al2O3、CaO等杂质），钙化法焙烧制备V2O5，其流程如下：
资料：+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系:
pH | 4～6 | 6～8 | 8～10 | 10～12 |
主要离子 | VO2+ | VO3— | V2O74— | VO43— |
（1）焙烧:向石煤中加生石灰焙烧，将V2O3转化为Ca（VO3）2的化学方程式是_________。
（2）酸浸:①Ca（VO3）2难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=4，Ca（VO3）2溶于盐酸的离子方程式是________。
②酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示：酸浸时溶液的酸度控制在大约3.2%，根据下图推测，酸浸时不选择更高酸度的原因是________。
（3）转沉：将浸出液中的钒转化为NH4VO3固体，其流程如下：
①浸出液中加入石灰乳的作用是_____________。
②已知常温下CaCO3的溶度积常数为Ksp1，Ca3（VO4）2溶度积常数为Ksp2。过滤后的（NH4）3VO4溶液中VO43—的浓度为cmol/L，该溶液中CO32—的浓度为_______mol/L
③向（NH4）3VO4溶液中加入NH4Cl溶液，控制溶液的pH=7.5。当pH>8时，NH4VO3的产量明显降低，原因是_______________。
（4）测定产品中V2O5的纯度：称取ag产品，先用硫酸溶解，得到（VO2）2SO4溶液。再加入b1mLc1mol/L（NH4）2Fe（SO4）2溶液（VO2++2H++Fe2+=VO2++Fe3++H2O）最后用c2mol/LKMnO4溶液滴定过量的（NH4）2Fe（SO4）2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为b2mL。
已知MnO4-被还原为Mn2+，假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是_____。（V2O5的摩尔质量：182g/mol）
【答案】CaO+O2+V2O3
Ca（VO3）2 Ca（VO3）2+4H+=2
+Ca2++2H2O 酸度大于3.2%时，钒的溶解量增大不明显，而铝的溶解量增大程度更大 调节溶液的pH，并提供Ca2+，形成Ca3（VO4）2沉淀 
当pH>8时，钒的主要存在形式不是
【解析】
焙烧过程将V2O3转化为Ca（VO3）2，用盐酸酸浸，浸出液中含有VO2+、Al3+、Ca2+、Cl-、H+，加入石灰乳调节pH得到Ca3（VO4）2沉淀，由表中数据，可知应控制pH范围为10～12，由Ca（VO3）2
Ca3（VO4）2，可知氢氧化钙还提供Ca2+。过滤分离，Ca3（VO4）2与碳酸铵反应转化为更难溶的CaCO3沉淀，c（Ca2+）降低，使钒从沉淀中转移到溶液中形成（NH4）3VO4溶液，溶液中加入NH4Cl，调节溶液pH，同时溶液中NH4+增大，有利于析出（NH4）3VO3；据此分析解答。
（1）焙烧过程将V2O3转化为Ca（VO3）2，CaO参与反应，V元素化合价升高，需要氧气参加反应，反应方程式为：CaO+O2+V2O3Ca（VO3）2，故答案为：CaO+O2+V2O3Ca（VO3）2；
（2）①Ca（VO3）2难溶于水，可溶于盐酸，若焙砂酸浸时溶液的pH=4，由表中数据可知，Ca（VO3）2溶于盐酸转化为VO2+，反应离子方程式为：Ca（VO3）2+4H+═2VO2++Ca2++2H2O，故答案为：Ca（VO3）2+4H+=2+Ca2++2H2O；
②根据如图推测，酸浸时不选择更高酸度的原因是：酸度大于3.2%时，钒的溶解量增大不明显，而铝的溶解量增大程度更大；故答案为：酸度大于3.2%时，钒的溶解量增大不明显，而铝的溶解量增大程度更大；
（3）焙烧过程将V2O3转化为Ca（VO3）2，用盐酸酸浸，浸出液中含有VO2+、Al3+、Ca2+、Cl-、H+，加入石灰乳调节pH得到Ca3（VO4）2沉淀，由表中数据，可知应控制pH范围为10～12，由Ca（VO3）2 Ca3（VO4）2，可知氢氧化钙还提供Ca2+。过滤分离，Ca3（VO4）2与碳酸铵反应转化为更难溶的CaO3沉淀，c（Ca2+）降低，使钒从沉淀中转移到溶液中形成（NH4）3VO4溶液，溶液中加入NH4Cl，调节溶液pH，同时溶液中NH4+增大，有利于析出（NH4）3VO3；
①浸出液中加入石灰乳的作用是：调节溶液的pH，并提供Ca2+，形成Ca3（VO4）2沉淀；故答案为：调节溶液的pH，并提供Ca2+，形成Ca3（VO4）2沉淀；
②根据Ksp的表达式计算得：
，故答案为：；
③当pH＞8时，钒的主要存在形式不是VO3-，NH4VO3的产量明显降低，故答案为：当pH>8时，钒的主要存在形式不是；
（4）加入高锰酸钾发生反应：5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，反应消耗KMnO4为：b2×10-3L×c2molL-1=b2c2×10-3mol，剩余的Fe2+物质的量为：5b2c2×10-3mol，与VO2+反应Fe2+物质的量为：b1×10-3L×c1molL-1-5 b2c2×10-3mol=（b1c1-5b2c2）×10-3mol，由关系式：V2O5～2NH4VO3～2VO2+～2Fe2+，可知n（V2O5）=
（b1c1-5b2c2）×10-3mol，故产品中V2O5的质量分数为：
=，故答案为：。
【题目】钼及其合金在冶金、电器等方面有广泛应用。在1L恒容密闭容器中充入足量的Na2CO3、MoS2和H2，发生反应：MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) △H，测得在不同温度下H2的物质的量与时间关系数据如表所示：下列说法错误的是（ ）
min mol K | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
T1 | 2 | 1.6 | 1.3 | 1.0 | 1.0 |
T2 | 2 | 1.2 | 1.0 | n | 0.6 |
A.T2＞T1，△H＜0
B.表格中n=0.6
C.T2K下20min时，v正＞v逆
D.T1K下平衡常数K=0.25（molL-1）2
