从废钒催化剂

一：从废钒催化剂（主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等）中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下：回答下列问题：

（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；（2）②中萃取时必须加入适量碱，分析平衡，Rn+（水层）+nHA（有机层）?RAn（有机层）+nH+（水层），加入的碱会和平衡中的氢离子反应促进平衡正向进行；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：加入碱中和产生的酸，平衡右移提高了钒的萃取率；硫酸；（3）依据氧化还原反应元素化合价变化和电子守恒原子守恒分析配平，ClO3-中氯元素化合价从+5价变化为-1价，得到电子6，VO2+变化为VO3+、元素化合价从+4价变化为+5价失电子1，依据电子守恒、原子守恒配平得到离子方程式为：ClO3-+6VO2++6H+=6VO3++Cl-+3H2O，故答案为：3H2O；（4）根据表中数据判断，⑤中加入氨水，调节溶液pH最佳值为1.6，此时钡沉淀率达到最大，需要调节的PH较小；若钒沉淀率为90%时不产生Fe（OH）3沉淀，此时PH=2，氢离子浓度=10-2mol/L，c（OH-）=10-12mol/L，则溶液中c（Fe3+）浓度依据溶度积计算，Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）×c3（OH-）=2.6×10-39，计算得到c（Fe3+）=2.6×10-3mol/L，不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜4.0×10-2mol/L，故答案为：1.6；2.6×10-3mol/L；（5）依据流程反应分析，加入的试剂在反应过程中生成的离子为，除H+之外的阳离子为Fe3+、VO22+、NH4+、K+，故答案为：Fe3+、VO22+、NH4+、K+．

二：接触室中废钒催化剂含V2O5、VOSO4和SiO2等，VOSO4能溶于水，从废钒催化剂中回收V2O5的主要流程如下：（1

（1）设需要改浓硫酸的体积为VmL，稀释过程中溶质硫酸的质量不变，则：1.5mol/L×0.5L×98g/mol=VmL×1.84g/mL×98%，解得V≈40.8；配制500mL 1.5mol/L H2SO4的过程中需要使用的仪器有：烧杯、玻璃棒、量筒、500mL容量瓶、胶头滴管，还缺少500mL容量瓶、胶头滴管，故答案为：40.8mL；500mL容量瓶；胶头滴管；（2）V2O5中V的化合价为+5价，反应后产物VOSO4中V化合价为+4价，V的化合价降低被还原，在反应中V2O5做氧化剂；氧化反应为：KClO3+VOSO4+H2SO4→（VO）2（SO4）3+KCl+H2O（未配平），该反应中KClO3在反应中化合价由+5变成了-1价，化合价降低6价，而VOSO4的化合价由+4变为（VO）2（SO4）3中的+5，化合价升高1价，化合价变化的最小公倍数为6，所以该反应中KClO3与VOSO4的计量数之比为1：6，故答案为：V2O5；1：6；（3）59.8g沉淀的物质的量为：59.8g598g/mol=0.1mol；取沉淀59.8g充分焙烧，得固体残留物54.6g，该残留物为V2O5，其物质的量为：n（V2O5）=54.6g182g/mol=0.3mol；所得气体通过碱石灰，减少1.8g，该1.8g为水，水的物质的量为：n（H2O）=1.8g18g/mol=0.1mol；剩余气体能被稀硫酸完全吸收，硫酸稀释的为氨气，氨气的物质的量为：n（NH3）=59.8g?54.6g?1.8g17g/mol=0.2mol；所以该沉淀的化学式为：3V2O5?2NH3?H2O，即：V6N2H8O16，答：该沉淀的化学式为V6N2H8O16．

三：从含镍废催化剂中回收镍的流程如下...滤渣3的主要成分是什么.求分析

主要是氢氧化铁，此时溶液的pH在6，三价铁离子在pH=3.2的时候就以氢氧化铁的形式存在了

四：某硫酸工厂从废钒催化剂中回收五氧化二钒的流程如图1：（1）步骤①的目的是______．（2）步骤②生成物中n

（1）根据流程图可以知道V2O4是溶于酸性溶液中的，但是V2O5不溶，所以步骤①的目的是使V2O4溶解，将V2O4和V2O5分离，故答案为：使V2O4溶解；（2）五氧化二钒和硫酸钠之间的实质为：2V2O5+2SO42-=2SO2↑+O2↑+4VO3-，所以生成物中n（SO2）：n（O2）=2：1，故答案为：2：1；（3）氯酸根离子具有氧化性，可以将VO2+氧化，在碱性介质下，发生的反应为：6VO2++ClO3-+18OH-=6VO3-+Cl-+9H2O，故答案为：6VO2++ClO3-+18OH-=6VO3-+Cl-+9H2O；（4）根据pH与交换效率的关系图，可以知道交换效率最高点所处的pH范围是6～8，故答案为：6～8；（5）根据流程图可以知道步骤⑤加入的沉淀剂后，溶液中多出了铵根离子和氯离子，所以加入的X是氯化铵，故答案为：NH4Cl；（6）25℃时Ksp（NH4VO3）=c(NH4+)?c(VO3?)=1.6×10-3，所以c（NH4+）=Kspc(VO3?)×11?90%=0.16mol/L，从绿色化学角度分析，要进一步提高沉钒效率，可以采用将母液循环使用的方法，故答案为：0.16mol/L；将母液循环利用．