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【題目】金屬釩被譽為合金的維生素。從廢釩(主要成分為V2O5、Fe2O3、SiO2)中回收V2O5的一種工藝流程如下圖所示:

已知:

步驟②、③中的變化過程可簡化為:Rn+(水層)+nHA(有機層)RAn(有機層)+nH+(水層)(式中Rn+表示VO2+Fe3+,HA表示有機萃取劑)

回答下列問題:

(1)步驟D酸浸過程中發(fā)生氧化還原反應的化學方程式為______________________。

(2)萃取時應加入適量堿的作用是___________________

(3)步驟中反應的離子方程式為___________________。

(4)步驟加入氨水調節(jié)溶液pH=2,釩沉淀率達到93%且不產生Fe(OH)3沉淀,則此時溶液中c(Fe3+)<_____mol/L(25℃計算,25℃Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)。所得NH4VO3為離子化合物,NH4+的電子式為_______。

(5)V2O5是兩性氧化物,在強酸性溶液中以VO2+形式存在,VO2+具有強氧化性,能將I-氧化為I2,本身被還原為V0+,V2O5與氫碘酸反應的離子方程式為_________________。

(6)為提高釩的回收率,步驟需多次進行,假設酸浸所得強酸性浸出液c(VO2+)=amol/L,步驟每進行一次,VO2+萃取率為80%,4次操作后,強酸性浸出液中”c(VO2+)=_______mol/L(萃取的量=)

【答案】 V2O5+K2SO3+2H2SO4=K2SO4+2VOSO4+2H2O )加入堿中和產生的酸,使平衡向RAn移動,提高釩的萃取率 ClO3-+6VO2++3H2O=6VO2++Cl-+6H+ 2.6×l0-3 V2O5+6H++4I-=2VO++2I2+3H2O 1.6a×l0-3

【解析】(1).SiO2不溶于硫酸,鐵離子的化合價沒有改變,所以亞硫酸根被氧化,而V2O5被還原為VO2+,方程式為:V2O5+K2SO3+2H2SO4=K2SO4+2VOSO4+2H2O;

(2).與反應生成的氫離子反應,使反應向正向移動,提高RAn的生產率,增加萃取量;

(3). VO2+被氧化為VO2+,ClO3-被還原為 Cl-,所以離子方程式為:ClO3-+6VO2++3H2O=6VO2++Cl-+6H+;

(4).pH=2時,c(OH-)=1.0×10-12mol/L,此時,所以c(Fe3+)<2.6×l0-3mol/L;NH4+的電子式為;

(5).反應物為V2O5、H+I-,生成物為V0+,I2,離子方程式為:V2O5+6H++4I-=2VO++2I2+3H2O

(6). c(VO2+)=a0.24mol/L=1.6a×l0-3 mol/L。

練習冊系列答案
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