随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂(含有V
2O
5、VOSO
4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。该工艺的主要流程如图所示:

已知部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质
| VOSO4
| V2O5
| NH4VO3
| (VO2)2SO4
|
溶解性
| 可溶
| 难溶
| 难溶
| 易溶
|
请问答下列问题:
(1)工业上由V
2O
5冶炼金属钒常用铝热剂法,其化学方程式可表示为____。
(2)滤液中含钒的主要成分________(写化学式)。反应①的离子方程式___________________。
(3)萃取和反萃取过程中所需的主要玻璃仪器为_____________。若反萃取使用硫酸用量过大,进一步处理会增加_______(填化学式)的用量,造成成本增大。
(4)该工艺反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式___________________。“沉淀”过程中,沉钒率受温度、氯化铵系数(NH
4Cl的质量与调节pH之后的料液中VO
3-的质量比)等的影响,其中温度与沉钒率的关系如图所示,温度高于80℃沉钒率降低的可能原因是___________________________。

(5)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH
| 1.3
| 1.4
| 1.5
| 1.6
| 1.7
| 1.8
| 1.9
| 2.0
| 2.1
|
钒沉淀率%
| 88.1
| 94.8
| 96.5
| 98.0
| 98.8
| 98.8
| 96.4
| 93.1
| 89.3
|
结合上表,在实际生产中,③中加入氨水,调节溶液的最佳pH值为____。若矾沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)
3沉淀,则溶液中c(Fe
3+)<_____。(已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)
3]=2.6×10
-39)
(6)废钒催化剂中V
2O
5的质量分数为6%(原料中的所有钒已换算成V
2O
5)。取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验,当加入105mL 0.1mol•L
-1的KClO
3溶液时,溶液中的钒恰好被完全处理,假设以后各步钒没有损失,则该工业生产中钒的回收率是______________。