20.(12分)随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
|
物质 |
VOSO4 |
V2O5 |
NH4VO3 |
(VO2)2SO4 |
|
溶解性 |
可溶 |
难溶 |
难溶 |
易溶 |
该工艺的主要流程如下。
请回答下列问题:
(1)23V在元素周期表位于第 ▲ 周期 ▲ 族。工业上由V2O5 冶炼金属钒常用铝热剂法,其用化学方程式表示为 ▲ 。
(2)反应①的目的是 ▲ 。
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式 ▲ 。
(4)用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液,滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量: VO2+ + H2C2O4 + H+ → VO2+ + CO2 + ______。
短线上填写物质的化学式或离子符号后,写出配平后完整的离子方程式。
▲ 。
(5)经过热重分析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如右图所示。则NH4VO3在分解过程中 ▲ 。
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O