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    为回收利用废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：

    部分含钒物质在水中的溶解性如下：
    物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 （VO2）2SO4
    溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶
    回答下列问题：
    （1）工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，该反应的氧化剂为
     
    ．
    （2）滤液中含钒的主要成分为
     
    （填化学式）．
    （3）该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式
     
    ；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度．根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为
     
    、
     
    ℃．

    （4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，反应方程式为：2VO2++H2C2O4+2H+=2VOn++2CO2↑+mH2O，其中n、m分别为
     
    、
     
    ．
    （5）全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为：VO2++V2++2H+?VO2++H2O+V3+，电池放电时正极的电极反应式为
     
    ．
    考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,化学电源新型电池
    专题：实验设计题,电化学专题
    分析：（1）铝热反应实质是置换反应，铝与五氧化二钒反应生成钒与氧化铝；
    （2）根据废钒催化剂的组成及表中数据判断滤液主要成分；
    （3）依据流程中的沉淀分离书写离子方程式；根据题中图象分析坐标系中表示的含义，结合图中的沉矾率与沉淀温度关系选择最佳温度，再根据沉矾率与氯化铵系数选择最佳的氯化铵系数；
    （4）离子方程式中一定满足质量守恒和电荷守恒，先根据电荷守恒计算出n，再根据氢原子质量守恒计算出m．（5）根据正极反应是还原反应．
    解答： 解：（1）铝与五氧化二钒反应生成钒与氧化铝，反应方程式为3V2O5+10Al
     高温 
    .
     
    6V+5Al2O3，
    故答案为：3V2O5+10Al
     高温 
    .
     
    6V+5Al2O3；
    （2）废钒催化剂中含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣，由于V2O5为难溶物，所以滤液中含钒的主要成分为VOSO4，
    故答案为：VOSO4 ；
    （3）根据NH4VO3难溶于水，利用复分解反应沉淀VO3-，离子方程式为：NH4++VO3-=NH4VO3↓，
    根据沉钒率与沉淀温度的图象可知，在80℃时沉矾率最高为98%，再根据氯化铵系数与沉钒率可知，氯化铵系数为4时沉钒率最高，所以最佳控制氯化铵系数和温度分别为：4，80℃，
    故答案为：NH4++VO3-=NH4VO3↓； 4；80℃；
    （4）2VO2++H2C2O4+2H+═2VOn++2CO2↑+mH2O，根据电荷守恒，2n=1×2+1×2，解得n=2；再根据氢原子质量守恒看得：2+2=2m，则m=2，
    故答案为：2、2；
    （5）正极反应是还原反应，由电池总反应可知放电时的正极反应为VO2++2H++e-═VO2++H2O；故答案为：VO2++2H++e-═VO2++H2O．
    点评：本题考查了铝热反应、氧化还原反应、离子反应、电化学等知识，题目难度中等，正确分析、理解工业流程是解题关键，注意明确铝热反应原理及电荷守恒、质量守恒在配平反应方程式中的应用．
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列实验能达到预期目的是（　　）
    A、将含有SO2的CO2气体通过足量的饱和Na2CO3溶液以除去SO2
    B、称取19.0g氯化亚锡（SnCl2），用100mL蒸馏水溶解，配制1.0mol/L SnCl2溶液
    C、用石墨作电极，电解Mg（NO3）2、Cu（NO3）2的混合溶液，确定铜和镁的金属活动性强弱
    D、测定NaCl和NaF溶液的pH值，确定F、Cl两元素非金属性的强弱

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    在400℃、101kPa，将SO2和14mol O2装入一个有催化剂的5L密闭容器中，发生了2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的反应，10min时达到平衡时，测得容器内有2mol SO2和12mol O2．则：
    （1）SO2的起始浓度为
     
    ．
    （2）平衡时体系中有
     
    mol SO3．
    （3）从开始反应至达到平衡状态用O2表示的平均反应速率为
     
    ．
    （4）平衡体系中含SO3的体积分数为
     
    ．
    （5）以上反应体系达到平衡后，如要使平衡向正反应方向移动，可以采取措施为：
     
    ，
     
    ．（任写两条）

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    元素X的基态原子中的电子共有7个能级，且最外层电子数为1，X原子的内层轨道全部排满电子．在气体分析中，常用XCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量，其化学反应如下：2XCl+2CO+2H2O═X2Cl2?2CO?2H2O

    （1）X基态原子的电子排布式为
     
    ．
    （2）C、H、O三种原子的电负性由大到小的顺序为
     
    ．
    （3）X2Cl2?2CO?2H2O是一种配合物，其结构如图1所示：
    ①与CO为互为等电子体的分子是
     
    ．
    ②该配合物中氯原子的杂化方式为
     
    ．
    ③在X2Cl2?2CO?2H2O中，每个X原子能与其他原子形成3个配位键，在图中用“→”标出相应的配位键
     
    ．
    （4）XCl的晶胞如2图所示，距离每个X+最近的Cl-的个数为
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列4组物质均有一种物质的类别与其它3种不同
    A．CaO、Na2O、CO2、CuO
    B．H2、C、P、Cu
    C．O2、Fe、Cu、Zn
    D．HCl、H2O、H2SO4、HNO3
    （1）以上四组物质中类别与别的物质不同的是（填化学式）
    A组
     
    ；B组
     
    ；C组
     
    ；D组
     
    ．
    （2）这四种物质常温相互作用可生成一种新物质（碱式碳酸铜，化学式Cu2（OH）2CO3），该
    反应方程式为
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    常温下，将a mL三种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合，实验数据如下：
    组别 c（一元酸） c（NaOH）/mol/L 混合溶液的pH
    甲 c（HX）=0.1mol/L 0.1 pH=x
    乙 c（HY）=0.1mol/L 0.1 pH=7
    丙 c（HZ）=0.1mol/L 0.1 pH=9
    （1）上述三种酸中一定属于强酸的是
     
    ；
    （2）丙组实验发生反应的离子方程式为
     
    ，
    所得溶液中由水电离出的c（OH-）=
     
    mol/L；
    （3）甲组中x的值
     
    7（填＞、＜、=）；
    （4）部分实验反应过程中的pH变化曲线如下图：

    ①表示乙组实验的pH变化曲线是
     

    ②上图中表示溶液呈中性的点为
     
    ，表示溶液恰好完全反应的点是
     

    ③E点对应离子浓度由大到小的顺序为
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    用NA表示阿伏加德罗常数的值．下列叙述正确的是（　　）
    A、1.8g重水（D2O）中含NA个中子
    B、标准状况下，2.24L Cl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为0.2NA
    C、室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
    D、足量的铜与含2mol H2SO4的浓硫酸充分反应，可生成NA个SO2分子

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    核外电子排布相同的离子Am+和Bn-，两种元素的质子数，前者与后者的关系是（　　）
    A、大于B、小于
    C、等于D、不能肯定

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