1.(2019·莆田模拟)从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2等,下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程:
(1)为了提高“酸浸”效率,可以采取的措施有________(填两种)。
(2)“还原”工序中反应的离子方程式为______________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。
(3)“沉钒”得到NH4VO3沉淀,需对沉淀进行洗涤,检验沉淀完全洗净的方法是_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
(4)写出流程中铝热反应的化学方程式________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。
(5)电解精炼时,以熔融NaCl、CaCl2和VCl2为电解液(其中VCl2以分子形式存在),粗钒应与电源的________(填“正”或“负”)极相连,阴极的电极反应式为_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
(6)为预估“还原”工序加入H2C2O4的量,需测定“酸浸”液中VO的浓度。每次取25.00 mL“酸浸”液于锥形瓶用a mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液和苯代邻氨基苯甲酸为指示剂进行滴定(其中VO→VO2+),若三次滴定消耗标准液的体积平均为b mL,则VO的浓度为________g·L-1(用含a、b的代数式表示)。
解析:(1)增大浸出效率的方法:将工业废钒粉碎,充分搅拌,适当提高温度;(2)“还原”工序中加入草酸为典型还原剂,可将V从+5价还原为+4价,对应的离子方程式为2VO+H2C2O4+2H+===2VO2++2CO2↑+2H2O;(3)KClO3反应后被还原为Cl-,对沉淀进行洗涤即是为了除去Cl-等离子;(4)由铝热反应原理知10Al+3V2O56V+5Al2O3;(5)类比电解精炼铜,粗钒应作为阳极电解,即与正极相连;阴极上发生还原反应,电极反应式为VCl2+2e-===V+2Cl-;(6)由得失电子关系可知:VO ~(NH4)2Fe(SO4)2,故n(VO)=n[(NH4)2Fe(SO4)2]=ab×10-3mol,所以VO的浓度为= g·L-1。