从废钒催化剂中回收钒,既能避免对环境的污染,又能节约宝贵的资源。回收工艺流程如图:

已知:
①废钒催化剂中含有K2SO4、V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3、Al2O3等。
②“酸浸”时V2O5和V2O4先与稀H2SO4反应分别生成VO2+和VO2+。
③有机萃取剂萃取VO2+的能力比萃取VO2+的能力强。
④溶液中VO2+与VO3-可相互转化:VO2++H2O⇌VO3-+2H+。
(1)为了提高“酸浸”效率可采取得措施为升高酸浸温度和粉碎原料升高酸浸温度和粉碎原料。
(2)“酸浸”时加入FeSO4目的是使VO2+转化为VO2+使VO2+转化为VO2+,FeSO4参与反应的化学方程式为(VO2)2SO4+2FeSO4+2H2SO4=2VOSO4+Fe2(SO4)3+2H2O(VO2)2SO4+2FeSO4+2H2SO4=2VOSO4+Fe2(SO4)3+2H2O。
(3)“滤渣2”的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3Fe(OH)3、Al(OH)3;“操作1”的名称为蒸发结晶蒸发结晶。
(4)在“氧化”步骤中氧化剂与还原剂的物质的质量之比为1:6,反应的离子方程式为3H2O+ClO3-+6VO2+=6VO2++Cl-+6H+3H2O+ClO3-+6VO2+=6VO2++Cl-+6H+。
(5)t℃时,“氧化”后溶液中c(VO2+)=0.1mol/L,假设“沉钒”步骤中VO2+全部转化VO3-,并生成NH4VO3沉淀,为使沉钒效率达到95%.则此时溶液中c(NH4+)≥0.4mol/L0.4mol/L。[已知t℃时Ksp(NH4VO3)=2.0×10-3,反应前后溶液的体积变化忽略不计]。
(6)取“煅烧”后的V2O5样品mg进行测定,加入足量稀硫酸充分反应后,配成250mL溶液。取该溶液25.00mL用bmol/L草酸溶液进行滴定,消耗草酸溶液cmL.则V2O5样品中钒的质量分数=102bcm102bcm%,样品的纯度≤182bcm182bcm%,样品的纯度小于该数值可能的原因是样品中含有NH4VO3样品中含有NH4VO3。(已知:①V2O5+2H+═2VO2++H2O②2VO2++H2C2O4+2H+═2VO2++2CO2↑+2H2O)。
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【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】升高酸浸温度和粉碎原料;使VO2+转化为VO2+;(VO2)2SO4+2FeSO4+2H2SO4=2VOSO4+Fe2(SO4)3+2H2O;Fe(OH)3、Al(OH)3;蒸发结晶;3H2O+ClO3-+6VO2+=6VO2++Cl-+6H+;0.4mol/L;;;样品中含有NH4VO3
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:23引用:1难度:0.4
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