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