Question

工業上常用含少量Al2O3的釩鐵礦（FeO·V2O5）堿熔法提取V2O5。簡要流程如下：

已知：①焙燒時Al2O3和V2O5都能與純堿反應，生成相對應的鈉鹽，同時放出CO2氣體

②常溫下物質的溶解度：NaVO3～21．2g／l00g水；HVO3～0．008g/l00g水

請回答：（1）請寫出釩鐵礦焙燒時，V2O5與純堿反應化學方程式____?????????????? 。

“浸出渣B”的主要成分可能是①??????? ；②_??? ___? ；③_??? ___；④____??? 。（寫化學式，可不填滿）

（2）生產中，不直接用H2SO4浸泡“燒渣A”獲取HVO3的原因是____???????????? 。

（3）“操作①”包括??????? 、洗滌、干燥。如果不洗滌，則產品中可能含有的金屬陽離子是?????? 、?????? 。下列裝置（部分夾持儀器省去）可用在實驗室進行“操作②”的是____? 。（填序號）

（4）NaVO3用于原油的脫硫技術，由V2O5溶于熱NaOH溶液中制取，反應的離子方程式為____????????????????????????????????????????????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）V2O5 +Na2CO3 2NaVO3 +CO2?? （2分）

Fe2O3或Fe3O4，或者Fe2O3和Fe3O4????????????????????????? （3分）??

（2）H2SO4與NaVO3反應生成難溶的HVO3，HVO3包裹在一些燒渣的表面，阻礙了反應的進行，從而降低了HVO3產率，且使產生的HVO3不純。另外，鐵的氧化物會和硫酸反應生成鐵離子，增加干擾離子，消耗硫酸，浪費資源。（3分）

（3）過濾（1分）Na+、Al3+（2分）B （2分）

（4）V2O5? +2OH－ 2VO3－ + H2O? （2分）

【解析】

試題分析：（1）根據V2O5能與純堿反應，生成相對應的鈉鹽，同時放出CO2氣體，得其化學方程式為V2O5 +Na2CO3 2NaVO3 +CO2?，在焙燒的過程中FeO被氧化為Fe2O3或Fe3O4，所以“浸出渣B”的主要成分可能是①Fe2O3②Fe3O4、③Fe2O3和Fe3O4

（2）若直接加入硫酸，則A中的鐵的氧化物與硫酸反應增加干擾離子，消耗硫酸，浪費資源；同時H2SO4與NaVO3反應生成難溶的HVO3，HVO3包裹在一些燒渣的表面，阻礙了反應的進行，從而降低了HVO3產率，且使產生的HVO3不純。

（3）加入硫酸后產生難溶的HVO3，所以需過濾出來；該過程中硫酸與偏鋁酸鈉反應最終生成鋁離子，所以若不洗滌沉淀，則可能含有Na+、Al3+，操作②是把HVO3進行受熱分解得V2O5，所以應選擇B裝置；

（4）V2O5溶于熱NaOH溶液中，產物之一是NaVO3，不難推測另一產物是水，所以反應的離子方程式為

V2O5? +2OH－ 2VO3－ + H2O

考點：考查化學中化學方程式、離子方程式的書寫，化學反應產物的判斷、分析，實驗步驟、裝置的判斷