隨著材料科學的發(fā)展,金屬釩及其化合物得到了越來越廣泛的應用,并被譽為“合金的維生素”.為回收利用含釩催化劑(含有V
2O
5、VOSO
4及不溶性殘渣),科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝,回收率達91.7%以上.
部分含釩物質在水中的溶解性如下表所示:
物質 |
VOSO4 |
V2O5 |
NH4VO3 |
(VO2)2SO4 |
溶解性 |
可溶 |
難溶 |
難溶 |
易溶 |
請回答下列問題:
(1)請寫出加入Na
2SO
3溶液發(fā)生反應的離子方程式
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
V2O5+SO32-+4H+=2VO2++SO42-+2H2O
.
(2)催化氧化所使用的催化劑釩觸媒(V
2O
5)能加快二氧化硫氧化速率,此過程中產生了一連串的中間體(如下左圖).
其中a、c二步的化學方程式可表示為
SO2+V2O5?SO3+V2O4
SO2+V2O5?SO3+V2O4
,
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3
.
(3)該工藝中沉礬率是回收釩的關鍵之一,沉釩率的高低除受溶液pH影響外,還需要控制氯化銨系數(NH
4Cl加入質量與料液中V
2O
5的質量比)和溫度.
根據圖試建議控制氯化銨系數和溫度:
4
4
、
80℃
80℃
.
(4)經過熱重分析測得:NH
4VO
3在焙燒過程中,固體質量的減少值(縱坐標)隨溫度變化的曲線如右圖所示.
則NH
4VO
3在分解過程中
B
B
.
A.先分解失去H
2O,再分解失去NH
3B.先分解失去NH
3,再分解失去H
2O
C.同時分解失去H
2O和NH
3D.同時分解失去H
2、N
2和H
2O.