從工業廢釩中回收金屬釩既避免污染環境又有利於資源綜合利用。某工業廢釩的主要成分為V2O5、VOSO4和SiO2...

問題詳情：

從工業廢釩中回收金屬釩既避免污染環境又有利於資源綜合利用。某工業廢釩的主要成分為V2O5、VOSO4和SiO2等，下圖是從廢釩中回收釩的一種工藝流程：

（1）為了提高“*浸”效率，可以採取的措施有________(填兩種)．

（2）“還原”工序中反應的離子方程式為________．

（3）“沉釩”得到NH4VO3沉澱，需對沉澱進行洗滌，檢驗沉澱完全洗淨的方法是________．

（4）寫出流程中鋁熱反應的化學方程式________．

（5）電解精煉時，以熔融NaCl、CaCl2和VCl2為電解液(其中VCl2以分子形式存在).粗釩應與電源的________極(填“正”或“負”)相連，*極的電極反應式為________．

（6）為預估“還原”工序加入H2C2O4的量，需測定“*浸”液中VO2+的濃度．每次取25.00mL“*浸”液於錐形瓶用a mol/L(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液和苯代鄰氨基苯**為指示劑進行滴定(其中VO2+ VO2+)，若三次滴定消耗標準液的體積平均為bmL，則VO2+的濃度為________g/L(用含a、b的代數式表示)

【回答】

將工業廢釩粉碎，充分攪拌，適當提高温度    2VO2+ +H2C2O4+2H+===2VO2++2CO2↑+2H2O    取最後一次洗滌液，加入用稀***化的AgNO3溶液，若無沉澱，則已除淨    10Al+3V2O56V+5Al2O3    正    VCl2+2e—==V+2Cl—    83ab/25   

【分析】

第（1）問從增大浸出率和增大反應速率角度分析，第（2）（4）問注意元素化合價升降，從氧化還原角度思考，第（5）問類比電解精煉銅入手，第（6）問從得失電子守恆確定兩者的關係進而計算。

【詳解】

（1）增大浸出效率的方法：將工業廢釩粉碎，充分攪拌，適當提高温度；

（2）“還原”工序中加入草*為典型還原劑，可將V從+5價還原為+3價，對應方程式為2VO2+ +H2C2O4+2H+===2VO2++2CO2↑+2H2O；

（3）KClO3反應後被還原為Cl—，對沉澱進行洗滌即是為了除去Cl—等離子，故*為取最後一次洗滌液，加入用稀***化的AgNO3溶液，若無沉澱，則已除淨；

（4）由鋁熱反應原理知：10Al+3V2O56V+5Al2O3；

（5）類比電解精煉銅，粗釩應作為陽極電解，即與正極相連；*極上發生還原反應，電極反應式為VCl2+2e—==V+2Cl—；

（6）由得失電子關係可知：VO2+ ～(NH4)2Fe(SO4)2，故n(VO2+)=n((NH4)2Fe(SO4)2)=ab×10—3mol，所以VO2+的濃度為(83×ab×10—3)/(25×10—3)=83ab/25g/L。

【點睛】

第（6）小問為本題難點，直接寫出方程式難度較大，注意到V和Fe化合價變化，利用得失電子守恆找出兩者關係即可計算。

知識點：氧化還原反應方程式的配平

題型：綜合題