钒(V)为过渡元素,可形成多价态化合物,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:

已知:
离子种类
| VO2+
| VO2+
| V3+
| V2+
|
颜色
| 黄色
| 蓝色
| 绿色
| 紫色
|
(1)全钒液流电池放电时V
2+发生氧化反应,该电池放电时总反应式是_______
(2)当完成储能时,正极溶液的颜色是__________
(3)质子交换膜的作用是_________
(4)含钒废水会造成水体污染,对含钒废水(除VO
2+外,还含Fe
3+等)进行综合处理可实现钒资源的回收利用,流程如下:

已知溶液酸碱性不同钒元素的存在形式不同:
钒的化合价
| 酸性
| 碱性
|
+4价
| VO2+
| VO(OH)3-
|
+5价
| VO2+
| VO43-
|
①滤液中钒元素的主要存在形式为_______
②滤渣在空气中由灰白色转变为红褐色,用化学用语表示加入NaOH后生成沉淀的反应过程_______________、____________。
③萃取、反萃取可实现钒的分离和富集,过程可简单表示为(HA为有机萃取剂):

萃取时必须加入适量碱,其原因是__________
④纯钒可由熔盐电解法精炼,粗钒(含杂质)作____极。