工業上用含三價釩（V₂O₃）為主的某石煤為原料（含有Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃等雜質），低溫硫酸化焙燒-水浸工藝制備V₂O₅，其流程如圖：
資料：
ⅰ．VOSO₄高溫易分解
ⅱ．含磷有機試劑對溶液中離子萃取能力為Fe（Ⅲ）＞V（Ⅳ）＞V（Ⅴ）＞Fe（Ⅱ）
ⅲ．含磷有機試劑萃取過程中溶液的H⁺濃度越高，萃取率越低，萃取釩效果越差．
ⅳ．10

VO

+

2

+8H₂O?H₂V₁₀

O

4

-

28

+14H⁺
ⅴ．氫氧化物完全沉淀時溶液的pH表

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Al（OH）3
完全沉淀	3.2	9.0	4.7

（1）焙燒過程中向石煤中加硫酸焙燒，將V₂O₃轉化為VOSO₄的化學方程式是

2V₂O₃+O₂+4H₂SO₄=4VOSO₄+4H₂O

2V₂O₃+O₂+4H₂SO₄=4VOSO₄+4H₂O

．
（2）預處理過程中先加入Na₂SO₃溶液進行還原預處理，加入Na₂SO₃溶液的第一個作用是將V（Ⅴ）還原為V（Ⅳ）減少釩的損失，再用氨水混合并調節溶液pH．
①請結合相關離子方程式，說明加入Na₂SO₃的第二個作用

Fe³⁺還原為Fe²⁺

Fe³⁺還原為Fe²⁺

．
②解釋加氨水調節pH≈5的原因是

使Al³⁺完全沉淀，除去Al（OH）₃，提高

VO

+

2

在有機試劑中的萃取率

使Al³⁺完全沉淀，除去Al（OH）₃，提高

VO

+

2

在有機試劑中的萃取率

．
（3）上述Ⅰ的具體操作為

過濾

過濾

．
（4）沉釩過程中先加入NaClO₃進行氧化，再加氨水調節pH，銨鹽會將H₂V₁₀

O

4

-

28

中的釩元素以多釩酸銨[（NH₄）₂V₆O₁₆]的形式沉淀．溶液pH值與沉釩率的關系如圖，請結合反應原理解釋沉釩的pH=2.5的原因是

pH＜2.5，氫離子濃度過高，該平衡逆向移動，不利于形成多釩酸銨沉淀

pH＜2.5，氫離子濃度過高，該平衡逆向移動，不利于形成多釩酸銨沉淀

．

（5）測定產品中V₂O₅的純度：稱取ag產品，先用硫酸溶解，得到（VO₂）₂SO₄溶液．再加入b₁mLc₁mol?L^-1（NH₄）₂Fe²（SO₄）₂溶液（

VO

+

2

+2H⁺+Fe²⁺═VO²⁺+Fe³⁺+H₂O）最后用c₂mol?L^-1KMnO₄溶液滴定過量的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂至終點，消耗KMnO₄溶液的體積為b₂mL．已知

M

n

O

-

4

被還原為Mn²⁺，假設雜質不參與反應．則產品中V₂O₅的質量分數是

91

（

c

1

b

1

-

5

c

2

b

2

）

1000

a

×100%

91

（

c

1

b

1

-

5

c

2

b

2

）

1000

a

×100%

．（V₂O₅的摩爾質量：182g?mol^-1）