Question

(14分)普通钢中加入少量的钒(V))能极大地改善钢的弹性和强度，使钢材既耐高温又抗奇寒，因此它有“合金维生素”之称。'T业上回收废钒催化剂(含有V₂O₅、VOSO₄、K₂SO₄ 、SiO₂) 中钒的主要流程如下：

回答下列问题：

（1）滤渣l的主要成分是               。

（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)十2HAc（有机层)VOA₂(有机层) 十H₂SO₄ (水层)，则步骤④中可选择硫酸作萃取剂的原因是                     。萃取和反萃取在实验室里用到的玻璃仪器有        和                。

（4）该工艺流程中，可以循环利用的物质除了氨气以外，还有                     。

（5）调节溶液pH，可将(VO₂)SO₄转变成NH₄VO₃沉淀。25℃时，当pH 为1. 7～1. 8 时，钒沉淀率为98. 8%，假设其它各步反应都完全进行，已知KC1O₃ 的还原产物是KCl，若每消耗1 mol KC1O₃，理论上可回收金属钒        g(计算结果保留一位小数)。

Answer

（1）V2O5、SiO2； （2）V2O5+SO32-+4H+＝2VO2++SO42-+2H2O

（3）加入硫酸使平衡向左移动，使VOSO4进入水层；分液漏斗；烧杯

（4）有机萃取剂 （5）302.3

【解析】

试题分析：（1）V2O5和SiO2难溶于水，因此水浸后滤渣1的主要成分是V2O5、SiO2；

（2）V2O5具有氧化性，而亚硫酸根具有还原性，在酸性条件下能被V2O5氧化生成硫酸根离子，反应的离子反应方程式为：V2O5+SO32-+4H+＝2VO2++SO42-+2H2O；

（3）根据平衡VOSO4 (水层)十2HAc（有机层)VOA2(有机层) 十H2 SO4 (水层)可知，加入硫酸增大硫酸的浓度使平衡向左移动，从而使VOSO4进入水层；萃取和反萃取在实验室里用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯；

（4）物质参加反应，反应过程中又生成的物质，或重复利用的物质可以循环利用，因此根据流程图可知，该工艺流程中，可以循环利用的物质除了氨气以外，还有有机萃取剂；

（5）KC1O3 的还原产物是KCl，若消耗1 mol KC1O3，则得到6mol电子。VO2+ →(VO2)SO4时失去1个电子，则可以得到6mol(VO2)SO4。而(VO2)SO4转变成NH4VO3沉淀时转化率是98.8%，则生成NH4VO3沉淀的物质的量是6mol×0.988＝5.928mol，所以理论上可回收金属钒的质量是5.928mol×51g/mol＝302.3g。

考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用