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    随着材料科学的发展，金属钒被誉为“合金的维生素”．为回收利用含钒催化剂（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．
    己知：V可形成VO2+、VO2+、VO3-等多种离子；部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：
    物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 （VO2）2SO4
    溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶
    该工艺的主要流程如下：
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    请回答下列问题
    （1）工业上常用铝热反应法由V2O5冶炼金属钒，请写出反应的化学方程式
     
    ．
    （2）反应①的离子方程式是
     
    ．
    （3）在反应②中，每生成1mol（VO2）2SO4转移电子的数目为
     
    ．
    （4）在离子交换过程中，发生可逆反应VO2++2OH-?VO3-+H2O．
    该反应的化学平衡常数K 的表达式为
     
    ．
    （5）反应③充分反应后，分离出NH4VO3的实验所需主要玻璃仪器为
     
    ，为保证产品纯度，还应进行的操作名称是
     
    ．
    分析：（1）铝热反应中，高温条件下，铝和氧化物反应生成氧化铝和另外的金属单质；
    （2）根据溶解性表知，滤渣是V2O5，酸性条件下，V2O5和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成VOSO4；
    （3）VOSO4有强氧化性，能把氯酸钾氧化，自身被还原成（VO2）2SO4，根据（VO2）2SO4和转移电子之间的关系式计算；
    （4）化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
    （5）根据过滤操需要的仪器选择，为防止有可溶性的杂质要进行洗涤．
    解答：解：（1）铝和五氧化二钒发生铝热反应的方程式为：3V2O5+10Al 
     高温 
    .
     
    6V+5Al2O3，故答案为：3V2O5+10Al 
     高温 
    .
     
    6V+5Al2O3；
    （2）根据溶解性表知，滤渣是V2O5，酸性条件下，V2O5和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成VOSO4，离子反应方程式为：V2O5+SO32-+4H+═2VO2++SO42-+2H2O，
    故答案为：V2O5+SO32-+4H+═2VO2++SO42-+2H2O；
    （3）2VOSO4→（VO2）2SO4，每生成1mol（VO2）2SO4转移2NA个电子，故答案为：2NA；
    （4）K=
    c(VO3-)
    c2(OH-)．c(VO2+)
    ，故答案为：
    c(VO3-)
    c2(OH-)．c(VO2+)
    ；
    （5）分离不溶性固体和液体采用过滤的方法，过滤过程中需要的玻璃仪器有：玻璃棒、漏斗、烧杯，为防止有可溶性的杂质要进行洗涤沉淀，
    故答案为：玻璃棒，漏斗，烧杯；沉淀洗涤．
    点评：本题考查离子方程式的书写、铝热反应、氧化还原反应等知识点，注意化学平衡常数表达式中不能含有固体或纯液体，为易错点．
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”．为回收利用含钒催化剂（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，回收率达91.7%以上．
    部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：
    物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 （VO2）2SO4
    溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶

    请回答下列问题：
    （1）请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式
    V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
    V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
    ．
    （2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒（V2O5）能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如下左图）．其中a、c二步的化学方程式可表示为
    SO2+V2O5?SO3+V2O4
    SO2+V2O5?SO3+V2O4
    ，
    4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
    4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
    ．
    （3）该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一，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．
    根据图试建议控制氯化铵系数和温度：
    4
    4
    、
    80℃
    80℃
    ．

    （4）经过热重分析测得：NH4VO3在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如右图所示．则NH4VO3在分解过程中
    B
    B
    ．
    A．先分解失去H2O，再分解失去NH3
    B．先分解失去NH3，再分解失去H2O
    C．同时分解失去H2O和NH3
    D．同时分解失去H2、N2和H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2012?焦作一模）随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”．为回收利用含钒催化剂（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，回收率达91.7%以上．部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：
    物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 （VO2）2SO4
    溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶

    请回答下列问题：
    （1）23V在元素周期表位于第
    四
    四
    周期
    VB
    VB
    族．工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，其用化学方程式表示为
    3V2O5+10Al
     高温 
    .
     
    6V+5Al2O3
    3V2O5+10Al
     高温 
    .
     
    6V+5Al2O3
    ．
    （2）反应①的目的是
    将V2O5转化为可溶性的VOSO4
    将V2O5转化为可溶性的VOSO4
    ．
    （3）该工艺中反应③的沉淀率（又称沉矾率）是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式
    NH4++VO3-=NH4VO3↓
    NH4++VO3-=NH4VO3↓
    ．
    （4）用酸化的H2C2O4溶液滴定（VO2）2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，写出配平后完整的离子方程式．
    2
    2
    VO2++
    1
    1
    H2C2O4+
    2
    2
    H+→
    2
    2
    VO2++
    2
    2
     CO2+
    2H2O
    2H2O
    ．
    （5）经过热重分析测得：NH4VO3在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如右图所示．则NH4VO3在分解过程中
    B
    B
    ．
    A．先分解失去H2O，再分解失去NH3
    B．先分解失去NH3，再分解失去H2O
    C．同时分解失去H2O和NH3
    D．同时分解失去H2、N2和H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用．
    （1）钒主要用来制造钒钢．钒钢具有很高的耐磨损性和抗撞击性，原因是
     
    （填序号）
    A．钒在常温下，化学活泼性较弱
    B．钒钢表面形成了致密且坚固的氧化膜
    C．钒钢结构紧密，具有较高的韧性、弹性和强度
    （2）在温度较低时，溶液中钒酸盐会转化为焦钒酸盐：
    2VO43-+H2O?V2O74-+2OH-①
    在温度较高时，焦钒酸盐又转化为偏钒酸盐：
    V2O74-+H2O?2VO3-+2OH-②
    反应②平衡常数的表达式K=
     
    ；
    （3）已知某温度下：4V（s）+5O2（g）=2V2O5（s）△H=-1551kJ?mol-1
    4V（s）+3O2（g）=2V2O3（s）△H=-1219kJ?mol-1
    2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ?mol-1
    写出H2还原V2O5得到V2O3的热化学方程式：
     
    ；
    （4）用钒酸钠（Na3VO4）溶液（含PO43-、SiO32-等杂质离子）制备高纯V2O5流程如下：精英家教网
    ①加入镁盐，加热搅拌，其中加热的作用是
     
    ；
    ②在25℃时，Ksp[Mg3（PO4）2]=1.0×10-26，若净化后溶液中的Mg2+的平衡浓度为 1.0×10-4 mol?L-1，则溶液中c（P043-）=
     
    ；
    ③加入NH4Cl，加热搅拌，该步骤反应的离子方程式为
     
    ；
    ④为测定产品纯度，称取产品mg，溶解后定容在100mL容量瓶中，每次取5.00mL溶液于锥形瓶中，加入一定量的稀盐酸和KI溶液，用a mol?L-1Na2S2O3标准溶 液滴定，发生的反应为：
    V2O5+6HCl+2KI=2VOCl2+2KCl+I2+3H2O
    I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
    若三次滴定消耗标准溶液的平均体积为bmL，则该产品的纯度为
     
    （用含m、a、b的代数式表示）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”．已知钒的原子序数为23，回答下列问题：
    （1）钒被认为是一种稀土元素，广泛分散于各种矿物中，钾钒铀矿的化学式为K2H6U2V2O15（其中钒元素的化合价为+5价）．若用氧化物的形式表示，该化合物的化学式为
     
    ．
    （2）①测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5，V2O5在酸性溶液里转变成VO2+，再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒．请配平下列反应的化学方程式．
     
    VO2++
     
    H2C2O4→
     
    VO++
     
    CO2+
     
    H2O
    ②上述反应其中还原剂是
     
    （填化学式）；若反应消耗0.9g草酸，参加反应的钒元素质量是
     
    g．

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