Question

【题目】钼和钒在炼钢、有机化工、高科技等领域有广泛应用。一种从炼油工业的废催化剂（主要成分为V2O5、MoO3、Al2O3、硫化物和碳氢化合物）中回收钼、钒的工艺流程如图：

（1）“气体”除CO2、H2O外，还含有的主要成分是____。

（2）“破碎”的目的是____；缎烧中V2O5转化的化学方程式是____。

（3）加人物质X的目的是调节溶液pH除铝，X的化学式是____。

（4）“沉钒”过程中控制pH为8.35，其他条件一定时，钒的沉淀率与加铵系数KNH4Cl、温度的关系分别如图1、图2，则应选择的加铵系数是____；温度超过80°C时，钒的沉淀率下降的原因是____。

（5）钼酸铵[（NH4）2MoO4]在高温下通入H2可制得单质钼，该过程的化学方程式是____。

Answer 1

【答案】SO2(或SO2、SO3) 增大接触面积，加快反应速率 V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑ HCl 4 温度过高，加剧氨挥发，NH4+的浓度下降，沉淀率降低 （NH4）2MoO4+3H22NH3↑+Mo+4H2O或者（NH4）2MoO42NH3↑+MoO3+H2O、MoO3+3H2Mo+3H2O

【解析】

废催化剂的主要成分为V2O5、MoO3、Al2O3、硫化物和碳氢化合物，空烧时“气体Ⅰ”除CO2、H2O外，还含有SO2，粉碎固体可增大接触面积，加快反应速率，煅烧时发生V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑、MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑，水浸后加入物质X的目的是调节溶液pH除铝，由后续反应生成NaCl，可知X为HCl，然后加氯化铵沉钒，过滤分离出钒酸铵，从滤液中分离出钼酸铵，在高温下通入H2可制得单质钼，以此来解答。

(1)硫化物和碳氢化合物可燃烧，则气体Ⅰ除CO2、H2O外，还含有的主要成分是SO2(或SO2、SO3)；

(2)破碎的目的是增大接触面积，加快反应速率；煅烧中V2O5转化的化学方程式是V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑；

故答案为：增大接触面积，加快反应速率；V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑；

(3)加入物质X的目的是调节溶液pH除铝，X的化学式是HCl，但HCl应适量，不能过量；

故答案为：HCl；

(4)“沉钒”过程中控制pH为8.35，其他条件一定时，由钒的沉淀率与加铵系数KNH4Cl、温度的关系图可知，则应选择的加铵系数是4；温度超过80℃时，钒的沉淀率下降的原因是温度过高，加剧氨挥发，铵根离子浓度下降，沉淀率降低；

故答案为：4；温度过高，加剧氨挥发，铵根离子浓度下降，沉淀率降低；

(5)钼酸铵[(NH4)2MoO4]在高温下通入H2可制得单质钼，该过程的化学方程式是（NH4）2MoO4+3H22NH3↑+Mo+4H2O或者（NH4）2MoO42NH3↑+MoO3+H2O、MoO3+3H2Mo+3HO。