Question

【題目】五氧化二釩在工業(yè)生產(chǎn)中有重要用途。某含釩廢料的成分為V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3、Al2O3，實(shí)驗(yàn)小組從其中回收V2O5的一種工藝流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題；

（1）（研磨）的目的為__________________。所加純堿不宜過(guò)量太多，理由為_________。

（2）“焙燒”后所得混合物中除含Na2CO3、NaVO3、Fe2O3、NaA1O2外，還含有________（填化學(xué)式）。

（3）“酸浸”時(shí)，VO3-轉(zhuǎn)化為VO2+，轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為_________________________；濾渣1的主要成分為_________________（填化學(xué)式）。

（4）已知：常溫下，Al(OH)3、Fe(OH)3 飽和溶液中金屬陽(yáng)離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)[-lg c(M3+ )]與pH 的關(guān)系如圖所示：

常溫下，Ksp[Fe(OH)3]=________________________；當(dāng)調(diào)pH=4 時(shí)，溶液中A13+________（填“是”或“否”）沉淀完全。（已知；溶液中離子濃度小于等于10-5mol·L-1時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全）

（5）“煅燒”時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。

Answer 1

【答案】 使純堿與含釩廢料混合均勻；加快焙燒速率，使焙燒更充分 避免“酸浸”時(shí)消耗太多的鹽酸 Na2SiO3 VO3-+2H+=VO2++H2O H2SiO3 10-38 否 2NH4VO3V2O5+ 2NH3↑+H2O

【解析】（1）研磨的目的為使純堿與含釩廢料混合均勻；加快焙燒速率，使焙燒更充分。所加純堿不宜過(guò)量太多，理由為避免“酸浸”時(shí)消耗太多的鹽酸。（2）“焙燒”后所得混合物中除含Na2CO3、NaVO3、Fe2O3、NaA1O2外，還含有SiO2與堿反應(yīng)生成的 Na2SiO3。（3）“酸浸”時(shí)，VO3-轉(zhuǎn)化為VO2+，轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為VO3-+2H+=VO2++H2O ； Na2SiO3與鹽酸反應(yīng)生成H2SiO3濾渣1的主要成分為H2SiO3。（4）由圖pH=2時(shí)，c(OH-)=10-12mol·L－1,c（Fe3＋）=10-2mol·L－1,Ksp[Fe(OH)3]=10-2×(10-12)3=10-38；pH=5時(shí)，c(OH-)=10-9mol·L－1,c（Al3＋）=10-6mol·L－1,Ksp[Al(OH)3]=10-6×(10-9)3=10-33，pH=4時(shí)，c(OH-)=10-10mol·L－1,c（Al3＋）=10-33/(10-10)3=10-3mol·L－>10-5mol·L-1,鋁離子沒(méi)有沉淀完全；（5）“煅燒”時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O。