(
?/p>
)
氧化还原反应与元素化合物的综合应?/p>
1
?/p>
(2016·
全国?/p>
?/p>
)
以硅藻土为载体的五氧化二?/p>
(V
2
O
5
)
是接触法生产硫酸的催化剂。从
废钒催化剂中回收
V
2
O
5
既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为?/p>
物质
V
2
O
5
V
2
O
4
K
2
SO
4
SiO
2
Fe
2
O
3
Al
2
O
3
质量分数
/%
2.2
?/p>
2.9
2.8
?/p>
3.1
22
?/p>
28
60
?/p>
65
1
?/p>
2
<1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线?/p>
回答下列问题?/p>
(1)
“酸浸”时
V
2
O
5
转化?/p>
VO
?/p>
2
,反应的离子方程式为
________
,同?/p>
V
2
O
4
转化?/p>
VO
2
?
。“废?/p>
1
”的主要成分?/p>
________
?/p>
(2)
“氧化”中欲使
3 mol
?/p>
VO
2
?/p>
变成
VO
?/p>
2
,则需要氧化剂
KClO
3
至少?/p>
________mol
?/p>
(3)
“中和”作用之一是使钒以
V
4
O
4
?/p>
12
形式存在于溶液中。“废?/p>
2
”中含有
________
?/p>
(4)
“离子交换”和“洗脱”可简单表示为?/p>
4ROH
?/p>
V
4
O
4
?
12
R
4
V
4
O
12
?/p>
4OH
?
(ROH
为强碱性阴离子交换树脂
)
。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈
________
?/p>
(
填“酸”、“碱?/p>
或“中?/p>
)
?/p>
(5)
“流出液”中阳离子最多的?/p>
________
?/p>
(6)
“沉钒”得到偏钒酸?/p>
(NH
4
VO
3
)
沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式
________________________________
?/p>
解析?/p>
本题考查无机化工流程,意在考查考生的知识迁移能力?/p>
(1)
反应过程?/p>
V
的化?/p>
价不变,所以是复分解反应。注?/p>
V
2
O
5
在离子方程式中不能拆开;废钒催化剂中,只有二氧
化硅不溶于硫酸,成为废渣
1
的主要成分,
(2)3 mol VO
2
?/p>
变为
VO
?/p>
2
,共失去
3 mol
电子,?/p>
1
mol ClO
?/p>
3
变为
Cl
?/p>
得到
6 mol
电子,所以需?/p>
0.5 mol
氯酸钾?/p>
(3)
中和时,
Fe
3
?/p>
?/p>
Al
3
?
分别转化
为难溶的
Fe(OH)
3
?/p>
Al(OH)
3
,成为废?/p>
2
的主要成分?/p>
(4)
为提高洗脱效率,须使题中所述平
衡逆向移动。根据平衡移动原理,碱性越强越有利于平衡逆向移动,所以淋洗液应该呈碱性?/p>
(5)
经过
?/p>
离子变换
?/p>
,钒?/p>
R
4
V
4
O
12
形式存在,而铁、铝则在
?/p>
中和
?/p>
过程中转化为沉淀,所
?/p>
?/p>
流出?/p>
?/p>
中最多的阳离子是钾离子?/p>
(6)
?/p>
NH
4
VO
3
转化?/p>
V
2
O
5
?/p>
V
的化合价未发生变化,