题目内容
以某菱锰矿(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)为原料通过以下方法可获得碳酸锰粗产品。
(已知：Ksp(MnCO3)＝2.2×10－11，Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38)
（1）滤渣1中，含铁元素的物质主要是 (填化学式，下同)；加NaOH调节溶液的pH约为5，如果pH过大，可能导致滤渣1中 含量减少。
（2）滤液2中，＋1价阳离子除了H＋外还有 (填离子符号)。
（3）取“沉锰”前溶液a mL于锥形瓶中，加入少量AgNO3溶液(作催化剂)和过量的1.5%(NH4)2S2O8溶液，加热，Mn2＋被氧化为MnO，反应一段时间后再煮沸5 min[除去过量的(NH4)2S2O8]，冷却至室温。选用适宜的指示剂，用b mol·L－1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液V mL。
①Mn2＋与(NH4)2S2O8反应的还原产物为 (填化学式)。
②“沉锰”前溶液中c(Mn2＋)＝ mol·L－1。
（4）其他条件不变，“沉锰”过程中锰元素回收率与NH4HCO3初始浓度(c0)、反应时间的关系如下图所示。
①NH4HCO3初始浓度越大，锰元素回收率越 (填“高”或“低”)，简述原因 。
②若溶液中c(Mn2＋)＝1.0 mol·L－1，加入等体积1.8 mol·L－1 NH4HCO3溶液进行反应，计算20～40 min内v(Mn2＋)＝ 。
冲刺100分1号卷系列答案
为回收利用废钒催化剂(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，主要流程如下：
部分含钒物质在水中的溶解性如下：
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | （VO2）2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
回答下列问题：
（1）工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，写出该反应的化学方程式 .
（2）图中所示滤液中含钒的主要成分为 (写化学式).
有学者建议将滤液进行如下处理后再用KClO3氧化
上图中的萃取与反萃取的变化过程可简化为(下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂).
RSO4(水层)+ 2HA(有机层)
RA2(有机层)+H2SO4(水层)，上图中的X试剂为 _____；这种萃取与反萃取过程有别于用CCl4萃取碘水中的碘，二者的相同点是__________________，不同点是_______________
（3）该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式_____________ ；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度.根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为 、 .
（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，完成反应的离子方程式为□VO2+＋□H2C2O4＋□_____=□VO2+＋□CO2↑＋□H2O.
（5）全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为：
VO2+＋V2+＋2H+ 
VO2+＋H2O＋V3+
电池充电时阳极的电极反应式为__________________.
