题目内容
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“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2）中钒的主要流程如下：
已知：（1）V2O5和NH4VO3均为难溶物，VOSO4和(VO2)2SO4均为易溶物。
（2） 2VO2++H2C2O4+2H+ = 2VO2+ + 2CO2↑+ 2H2O
回答下列问题：
（1）步骤①前，粉碎的目的是_________________________。
（2）步骤②中发生反应的离子方程式为__________________________。
（3）步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂)：
VOSO4 (水层)+ 2HA（有机层）
VOA2(有机层）+ H2SO4(水层)，则步骤④中可选择硫酸作反萃取的原因是_____________。
（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定操作⑤后溶液中含钒量的步骤为：取10.0mL0.1mol/LH2C2O4溶液于锥形瓶中，加入指标剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时，消耗待测液的体积为10.0mL，由此可知(VO2)2SO4溶液钒元素的含量为_________g/L。
（5）V2O5可用金属(如Ca、Al)热还原法获得钒，则金属铝热还原制得钒的化学方程式为_______________。
（1）增大固液接触面积，加快浸出速率，提高浸出率（2分）
（2）V2O5+ SO32－+4H+=2VO2+ + SO42－+2H2O（2分）
（3）加入硫酸，可使平衡向左进行，使VOSO4进入水层；（2分）
（4）10.2g/L （2分）
（5）3V2O5+10Al
6V+5Al2O3（2分）
【解析】
试题分析：（1）粉碎固体反应物，可以增大固液接触面积，加快浸出速率，提高浸出率。
（2）亚硫酸根具有还原性，酸性条件下，能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子，离子反应方程式为：V2O5+ SO32－+4H+=2VO2+ + SO42－+2H2O
（3）加入H2SO4，H2SO4浓度增大，步骤③化学平衡向向左移动，使VOSO4进入水层。
（4）根据题目所给信息：2VO2+? ~ H2C2O4，可知(VO2)2SO4溶液钒元素的含量为：0.1mol/L×0.01L×2×51g/mol÷0.01L= 10.2g/L。
（5）铝与五氧化二钒反应生成钒与氧化铝，化学方程式为：3V2O5+10Al6V+5Al2O3
考点：本题考查化学工艺流程的分析、方程式的书写、化学计算。
其中a、c二步的化学方程式可表示为
则NH4VO3在分解过程中
化的曲线如右图所示．则NH4VO3在分解过程中
己知：V可形成VO2+、VO2+、VO3-等多种离子；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 |
请回答下列问题
（1）工业上常用铝热反应法由V2O5冶炼金属钒，请写出反应的化学方程式
（2）反应①的离子方程式是
（3）在反应②中，每生成1mol（VO2）2SO4转移电子的数目为
（4）在离子交换过程中，发生可逆反应VO2++2OH-?VO3-+H2O．
该反应的化学平衡常数K 的表达式为
（5）反应③充分反应后，分离出NH4VO3的实验所需主要玻璃仪器为