Question

（2013•马鞍山三模）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V2

Answer 1

解题思路：（1）二氧化硅不与酸反应，过滤得到滤渣为二氧化硅；

（2）步骤②、③是萃取、分液，使用的主要仪器是分液漏斗；②中萃取时必须加入适量碱，会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行；

（3）步骤⑤氨水与酸反应的离子方程式为：NH₃•H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O；

（4）分析流程图，物质参加反应，反应过程中又生成可以循环利用；

（5）根据方程式进行计算．

（1）废钒催化剂（主要成分V₂O₅、Fe₂O₃和SiO₂等）酸溶后，V₂O₅、Fe₂O₃和酸反应，二氧化硅不与酸反应，过滤得到滤渣为二氧化硅；

故答案为：SiO₂；在漏斗中加水至浸没沉淀，待水流尽后重复操作；

（2）②分析平衡，Rⁿ⁺（水层）+nHA（有机层）⇌RA_n（有机层）+nH⁺（水层），加入的碱会中和氢离子促进平衡正向进行，提高了钒的萃取率；

③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行，可以加入硫酸抑制平衡正向进行；故答案为：加入的碱会中和氢离子促进平衡正向进行，提高了钒的萃取率；硫酸；

（3）步骤⑤氨水与酸反应的离子方程式为：NH₃•H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O，故答案为：NH₃•H₂O+H⁺=NH₄⁺+H₂O；

（4）分析流程图，物质参加反应，反应过程中又生成的物质，或重复利用的物质可以循环利用，流程中有机萃取剂、氨气可以循环利用，

故答案为：氨气；有机萃取剂；

（5）根据电子守恒，n（VOSO₄）×1=a mol•L^-1×V×10^-3L×6，则1kg样品理论上可制得的V₂O₅质量是

6aV×10−3×163×1000g

wg×

182

326＝

546aV

wg；故答案为：[546aV/w]．

点评：

本题考点： 金属的回收与环境、资源保护．

考点点评： 本题考查了流程分析判断，物质性质和实验设计的方法应用，题干信息分析判断能力，掌握基础是关键，题目难度中等．