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  • 1. (2022·淮安模拟) 钒被称为“工业味精”、“工业维生素”,在发展现代工业、国防等方面发挥着重要的作用。一种用废钒催化剂(含V2O5、少量Al2O3、Fe2O3)制取V2O5的工艺流程如图:

    已知:溶液中四种含钒微粒的存在形式和颜色:V2+紫色,V3+绿色,VO2+蓝色,VO黄色。回答下列问题:

    1. (1) “酸浸、还原”时,V2O5被还原为VO2+ , 该反应的离子方程式为
    2. (2) “碱浸、氧化”过程中会生成VO2+ , 在20.00mL0.1mol·L-1VO溶液中,加入0.195g锌粉,恰好完全反应,则所得溶液的颜色为
    3. (3) “操作1”包括转沉、沉钒和过滤等步骤。

      ①“转沉”过程中先加石灰乳、再加(NH4)2CO3生成(NH4)3VO4。已知:Ksp(CaCO3)=m,Ksp[Ca3(VO4)2]=n;则反应Ca3(VO4)2(s)+3CO(aq)2VO(aq)+3CaCO3(s)的平衡常数为(用含m、n的代数式表示)。

      ②“沉钒”时加NH4Cl生成NH4VO3 , 沉钒率随温度的变化如图1所示,温度高于80℃沉钒率下降的原因可能是

    4. (4) 有氧条件下,在V2O5的催化作用下NO可被NH3还原为N2。反应机理如图2所示。NO、NH3在有氧条件下的总反应化学方程式是

    5. (5) 测定产品中V2O5的纯度:称取2.000g产品用硫酸溶解得(VO2)2SO4溶液,加入50.00mL0.5000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液,发生的反应为VO+2H++Fe2+=VO2++Fe3++H2O,再用0.2000mol·L-1KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,消耗KMnO4溶液的体积为5.00mL。已知MnO被还原为Mn2+ , 假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是。(写出计算过程)。

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