【题目】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。该工艺的主要流程如图所示:

已知部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:

物质

VOSO4

V2O5

NH4VO3

(VO22SO4

溶解性

可溶

难溶

难溶

易溶

请问答下列问题:

(1)工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其化学方程式可表示为____

(2)滤液中含钒的主要成分________(写化学式)。反应①的离子方程式___________________

(3)萃取和反萃取过程中所需的主要玻璃仪器为_____________。若反萃取使用硫酸用量过大,进一步处理会增加_______(填化学式)的用量,造成成本增大。

(4)该工艺反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式___________________。“沉淀”过程中,沉钒率受温度、氯化铵系数(NH4Cl的质量与调节pH之后的料液中VO3-的质量比)等的影响,其中温度与沉钒率的关系如图所示,温度高于80℃沉钒率降低的可能原因是___________________________

(5)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

结合上表,在实际生产中,③中加入氨水,调节溶液的最佳pH值为____。若矾沉淀率为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

(6)废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%(原料中的所有钒已换算成V2O5)。取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验,当加入105mL 0.1molL-1KClO3溶液时,溶液中的钒恰好被完全处理,假设以后各步钒没有损失,则该工业生产中钒的回收率是______________

 0  189597  189605  189611  189615  189621  189623  189627  189633  189635  189641  189647  189651  189653  189657  189663  189665  189671  189675  189677  189681  189683  189687  189689  189691  189692  189693  189695  189696  189697  189699  189701  189705  189707  189711  189713  189717  189723  189725  189731  189735  189737  189741  189747  189753  189755  189761  189765  189767  189773  189777  189783  189791  203614 

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