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    钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。某工厂为了从含有杂质的VOSO4样品中回收得到催化剂V2O5，设计流程如下：

    请回答下列问题：

    （1）步骤①所得废渣的成分是           （写化学式）。NH4VO3在焙烧前要洗涤2-3次，该步操作方法为                           。

    （2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：

    R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）2RAn（有机层） + nH2SO4  (水层) 

    步骤②中萃取时必须加入适量碱，其原因是                                       。

    步骤③中X试剂为            。

    （3）⑤的离子方程式为                                       。

    （4）该工艺流程中，可以循环利用的物质有    和    。

    （5）若取VOSO4样品wg，测得消耗a mol·L—1氯酸钾溶液VmL（氯酸钾还原产物为氯化钾），则1kg样品理论上可制得的V2O5质量是               g（用含w、V的代数式表示）。

     

    【答案】

    （1）SiO2 （1分）；在漏斗中加水至浸没沉淀，待水流尽后重复操作（2分）

    （2）加入碱中和硫酸，促使平衡正向移动，提高钒的萃取率(或类似表述，如提高RAn（有机层）的浓度、百分含量等)（2分）；    H2SO4（1分）

    （3）NH3·H2O+VO3－ =NH4VO3↓+OH－（3分）

    （5）氨气（或氨水）、有机萃取剂（2分）；

    （6）546av/w 克  （3分）

    【解析】

    试题分析：根据工艺流程图知道经过操作1的溶解得到的废渣是SiO2， 由下面第（2）小题反应知道操作2、3中的萃取和反萃取是利用了平衡移动原理实现了R2(SO4)n在有机层和水层中的相互转化，实际上是对被提纯物的富集过程，经操作4、5前后的比较知，操作4是将VO2+氧化成了VO3-，操作5又将VO3-转化为NH4VO3沉淀，最后经操作6得到目标产物V2O5。

    考点：本题以工艺流程为基础，考元素及化合物、化学实验基本操作、化学方程式的书写以及化学计算等相关知识。

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    钒具有众多优异的性能，用途十分广泛，有金属“维生素”之称．
    完成下列填空：
    （1）将废钒催化剂（主要成分V2O5）与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性、含VO2+、K+、SO42-等．写出该反应的化学方程式
    V2O5+K2SO3+2H2SO4=2VOSO4+K2SO4+2H2O
    V2O5+K2SO3+2H2SO4=2VOSO4+K2SO4+2H2O
    ．
    （2）向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO2+、Cl-．写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向
    ．
    （3）在20.00mL的0.1mol/LVO2+溶液中，加入0.195g锌粉，恰好完成反应，则还原产物可能是
    b
    b
    ．
    a．V          b．V2+          c．VO2+        d．VO2+
    （4）已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+．请再写一个离子反应方程式，说明还原性：SO32-＞Cl-＞VO2+
    Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+2H++SO42-
    Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+2H++SO42-
    ．

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    科目：高中化学 来源：上海市杨浦区2013年高考一模化学试题 题型：022

    钒具有众多优异的性能，用途十分广泛，有金属“维生素”之称．

    完成下列填空：

    1．将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性、含VO2+、K+、SO42－等．写出该反应的化学方程式________．

    2．向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO2+、Cl－．写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向________．

    3．在20.00 mL的0.1 mol/L　VO2+溶液中，加入0.195 g锌粉，恰好完成反应，则还原产物可能是________．

    a．V

    b．V2+

    c．VO2+

    d．VO2+

    4．已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+．请再写一个离子反应方程式，说明还原性：SO32－＞Cl－＞VO2+________．

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年上海市杨浦区高三上学期学业质量调研化学试卷（解析版） 题型：填空题

    钒具有众多优异的性能，用途十分广泛，有金属“维生素”之称。完成下列填空：

    （1）将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性、含VO2+、K+ 、SO42–等。写出该反应的化学方程式                       。

    （2）向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO2+、Cl– 。写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向                           。

    （3）在20.00mL的0.1mol/LVO2+溶液中，加入0.195g锌粉，恰好完成反应，则还原产物可能是          。

    a．V          b．V2+          c．VO2+        d．VO2+

    （4）已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+。请再写一个离子反应方程式，说明还原性：SO32–＞Cl–＞VO2+                                                                   。

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    钒具有众多优异的性能，用途十分广泛，有金属“维生素”之称．
    完成下列填空：
    （1）将废钒催化剂（主要成分V2O5）与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性、含VO2+、K+、SO42-等．写出该反应的化学方程式______．
    （2）向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO2+、Cl-．写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向______．
    （3）在20.00mL的0.1mol/LVO2+溶液中，加入0.195g锌粉，恰好完成反应，则还原产物可能是______．
    a．V　　　　　b．V2+　　　　　c．VO2+　　　　d．VO2+
    （4）已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+．请再写一个离子反应方程式，说明还原性：SO32-＞Cl-＞VO2+______．

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