Question

【題目】鉬和釩在煉鋼、有機化工、高科技等領域有廣泛應用。一種從煉油工業的廢催化劑（主要成分為V2O5、MoO3、Al2O3、硫化物和碳氫化合物）中回收鉬、釩的工藝流程如圖：

（1）“氣體”除CO2、H2O外，還含有的主要成分是____。

（2）“破碎”的目的是____；緞燒中V2O5轉化的化學方程式是____。

（3）加人物質X的目的是調節溶液pH除鋁，X的化學式是____。

（4）“沉釩”過程中控制pH為8.35，其他條件一定時，釩的沉淀率與加銨系數KNH4Cl、溫度的關系分別如圖1、圖2，則應選擇的加銨系數是____；溫度超過80°C時，釩的沉淀率下降的原因是____。

（5）鉬酸銨[（NH4）2MoO4]在高溫下通入H2可制得單質鉬，該過程的化學方程式是____。

Answer 1

【答案】SO2(或SO2、SO3) 增大接觸面積，加快反應速率 V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑ HCl 4 溫度過高，加劇氨揮發，NH4+的濃度下降，沉淀率降低 （NH4）2MoO4+3H22NH3↑+Mo+4H2O或者（NH4）2MoO42NH3↑+MoO3+H2O、MoO3+3H2Mo+3H2O

【解析】

廢催化劑的主要成分為V2O5、MoO3、Al2O3、硫化物和碳氫化合物，空燒時“氣體Ⅰ”除CO2、H2O外，還含有SO2，粉碎固體可增大接觸面積，加快反應速率，煅燒時發生V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑、MoO3+Na2CO3Na2MoO4+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑，水浸后加入物質X的目的是調節溶液pH除鋁，由后續反應生成NaCl，可知X為HCl，然后加氯化銨沉釩，過濾分離出釩酸銨，從濾液中分離出鉬酸銨，在高溫下通入H2可制得單質鉬，以此來解答。

(1)硫化物和碳氫化合物可燃燒，則氣體Ⅰ除CO2、H2O外，還含有的主要成分是SO2(或SO2、SO3)；

(2)破碎的目的是增大接觸面積，加快反應速率；煅燒中V2O5轉化的化學方程式是V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑；

故答案為：增大接觸面積，加快反應速率；V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑；

(3)加入物質X的目的是調節溶液pH除鋁，X的化學式是HCl，但HCl應適量，不能過量；

故答案為：HCl；

(4)“沉釩”過程中控制pH為8.35，其他條件一定時，由釩的沉淀率與加銨系數KNH4Cl、溫度的關系圖可知，則應選擇的加銨系數是4；溫度超過80℃時，釩的沉淀率下降的原因是溫度過高，加劇氨揮發，銨根離子濃度下降，沉淀率降低；

故答案為：4；溫度過高，加劇氨揮發，銨根離子濃度下降，沉淀率降低；

(5)鉬酸銨[(NH4)2MoO4]在高溫下通入H2可制得單質鉬，該過程的化學方程式是（NH4）2MoO4+3H22NH3↑+Mo+4H2O或者（NH4）2MoO42NH3↑+MoO3+H2O、MoO3+3H2Mo+3HO。