“溶浸”时生成的滤渣除了${{\text{H}}_{\text{2}}}\text{Ti}{{\text{O}}_{\text{3}}}$、$\text{CaS}{{\text{O}}_{\text{4}}}$外，还有                $\rm ($填化学式$\rm )$。

${{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{Si}{{\\text{O}}_{\\text{3}}}$

由分析可知，滤渣的主要成分为${{\text{H}}_{\text{2}}}\text{Ti}{{\text{O}}_{\text{3}}}$、$\text{CaS}{{\text{O}}_{\text{4}}}$、${{\text{H}}_{\text{2}}}\text{Si}{{\text{O}}_{\text{3}}}$。

“还原”中加入的化学试剂$\rm X$可能为                $\rm ($填字母$\rm )$。加入该试剂还原的主要目的是                。

$\rm A$．$\rm \text{C}{{\text{l}}_{\text{2}}}$          $\rm B$．$\rm Fe$          $\rm C$．$\rm \text{N}{{\text{H}}_{\text{3}}}$          $\rm D$．$\rm {{\text{H}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{2}}}$

$\\rm B$；将溶液中的$\\rm +5$价钒和$\\rm \\text{F}{{\\text{e}}^{\\text{3}+}}$分别转化为$\\rm +4$价钒与$\\rm \\text{F}{{\\text{e}}^{\\text{2}+}}$，利于$\\rm +4$价钒的萃取并实现钒和铁元素分离

加入还原剂且不引入新的杂质，则加入铁单质，将$\rm \text{F}{{\text{e}}^{\text{3}+}}$还原为$\rm \text{F}{{\text{e}}^{\text{2}+}}$，选$\rm B$；据提示中②及流程分析可知还原剂的作用是将溶液中的$\rm +5$价钒和$\rm \text{F}{{\text{e}}^{\text{3}+}}$分别转化为$\rm +4$价钒与$\rm \text{F}{{\text{e}}^{\text{2}+}}$，利于$\rm +4$价钒的萃取并实现钒和铁元素分离。

实验室模拟该流程中“萃取”时，共消耗$\rm HR$萃取剂$\rm 45\;\rm mL$，应选用$(\quad\ \ \ \ )$种萃取方式$\rm ($填字母$\rm )$。

单次萃取

分$\\rm 2$次萃取，每次$\\rm 22.5\\;\\rm mL$

分$\\rm 3$次萃取，每次$\\rm 15\\;\\rm mL$

多次萃取可使萃取率增大，应选$\rm C$。

写出“反萃取”操作中$\text{VO}_{2}^{+}$转化的离子方程式                。

$\\text{6V}{{\\text{O}}^{2+}}+\\text{ClO}_{3}^{-}+\\text{3}{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O}=\\text{6VO}_{2}^{+}+\\text{C}{{\\text{l}}^{-}}+\\text{6}{{\\text{H}}^{+}}$

“反萃取”过程中，$\text{KCl}{{\text{O}}_{\text{3}}}$在酸性条件下将$\text{V}{{\text{O}}^{\text{2}+}}$氧化为$\text{VO}_{2}^{+}$，其离子反应方程式为：$\text{6V}{{\text{O}}^{\text{2}+}}+\text{ClO}_{3}^{-}+\text{3}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}=\text{6VO}_{2}^{2+}+\text{C}{{\text{l}}^{-}}+\text{6}{{\text{H}}^{+}}$。

$\rm 25\;\rm ^\circ\rm C$时，测得溶液中$c\left( \text{VO}_{\text{3}}^{-} \right)=0. {2\;\rm mol}\cdot {{\text{L}}^{-\text{1}}}$，为使“沉钒”时，钒元素的沉淀率达到$\rm 98\%$，应调节溶液中$c\left( \text{NH}_{4}^{+} \right)$至少为                $\text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-\text{1}}}$。

$\\rm 0.4$

$\rm 25\;\rm ^\circ\rm C$时，“转化”后所得滤液中$c\left( \text{VO}_{3}^{-} \right)=0. {2\;\rm mol}\cdot {{\text{L}}^{-\text{1}}}$，“沉钒”时钒元素的沉淀率为$\rm 98\%$，则“沉钒”后的溶液中$c\left( \text{VO}_{3}^{-} \right)=0.2\times 2\%\; \text{mol}/\text{L}=0.004\;\rm \text{mol}/\text{L}$，应调节溶液中$c\left( \text{NH}_{4}^{+} \right)$至少为$\dfrac{{{ {K}}_{\rm sp}}\left(\rm N{{H}_{4}}V{{O}_{3}} \right)}{ {c}\left(\rm VO_{3}^{+} \right)}=\dfrac{1.6\times {{10}^{-3}}}{0.004\;\rm \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-\text{1}}}}=0. {4\;\rm mol}/\text{L}$。

上述流程中可循环利用的物质除$\text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}}\text{Cl}$外，还有                、                $\rm ($填化学式$\rm )$。

$\\rm HR$；$\\text{N}{{\\text{H}}_{3}}$

上述流程中，“反萃取”得到萃取剂$\rm HR$、钒酸铵煅烧分解放出氨气，$\rm HR$可用于“萃取”步骤，氨气可用于“沉钒”、沉铁步骤，可循环利用的物质除$\text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}}\text{Cl}$外，还有$\rm HR$、$\text{N}{{\text{H}}_{\text{3}}}$。

全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统，工作原理如下图所示。该电池放电时，$\rm b$极发生氧化反应，则此时$\rm a$极电极反应式为                。

$\\rm \\text{VO}_{\\text{2}}^{+}+{{\\text{e}}^{-}}+\\text{2}{{\\text{H}}^{+}}=\\text{V}{{\\text{O}}^{\\text{2}+}}+{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O}$

全钒液流电池放电时$\rm {{\text{V}}^{\text{2}+}}$发生氧化反应，则$\text{VO}_{2}^{+}$发生还原反应，得电子，正极反应式为：$\text{VO}_{2}^{+}+{{\text{e}}^{-}}+\text{2}{{\text{H}}^{+}}=\text{V}{{\text{O}}^{2+}}+{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}$。