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(2014•中山模拟)钒及化合物用途广泛.工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿(FeO⋅V2O5)碱熔法提取V2O5.简要流程如下:已知:①焙烧时可发生反应:V2O5+Al2O3+2Na2CO3高温.2NaVO3+2NaAlO2+2CO2↑②
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(2014•中山模拟)钒及化合物用途广泛.工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿(FeO⋅V2O5)碱熔法提取V2O5.简要流程如下:
已知:①焙烧时可发生反应:V2O5+Al2O3+2Na2CO3
2NaVO3+2NaAlO2+2CO2↑
②常温下物质的溶解度:NaVO3~21.2g/100g水;HVO3~0.008g/100g水
(1)“浸出渣B”的主要成分是______.(写化学式)
(2)生产中,不直接用H2SO4浸泡“烧渣A”获取HVO3的原因是______.
(3)“操作①”包括______、洗涤.如果不洗涤,则产品中可能含有的金属阳离子是______、
______.下列装置(部分夹持仪器省去)可用在实验室进行“操作②”的是______.(填序号)
(4)NaVO3用于原油的脱硫技术,由V2O5溶于NaOH溶液中制取,反应的离子方程式为
已知:①焙烧时可发生反应:V2O5+Al2O3+2Na2CO3
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②常温下物质的溶解度:NaVO3~21.2g/100g水;HVO3~0.008g/100g水
(1)“浸出渣B”的主要成分是______.(写化学式)
(2)生产中,不直接用H2SO4浸泡“烧渣A”获取HVO3的原因是______.
(3)“操作①”包括______、洗涤.如果不洗涤,则产品中可能含有的金属阳离子是______、
______.下列装置(部分夹持仪器省去)可用在实验室进行“操作②”的是______.(填序号)
(4)NaVO3用于原油的脱硫技术,由V2O5溶于NaOH溶液中制取,反应的离子方程式为
V2O5+2OH‑
2VO3-+H2O
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V2O5+2OH‑
2VO3-+H2O
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▼优质解答
答案和解析
(1)焙烧是利用含少量Al2O3的钒铁矿(FeO⋅V2O5),Fe元素被氧化,生成Fe2O3或Fe3O4,结合反应①可知,烧渣A的主要成分为NaVO3、NaAlO2、Fe2O3(或Fe3O4),加水NaVO3、NaAlO2溶解,铁的氧化物不溶解,故浸出渣B为Fe2O3(或Fe3O4),
故答案为:Fe2O3(或Fe3O4);
(2)由信息②常温下物质的溶解度,可知H2SO4与NaVO3反应生成难溶的HVO3,HVO3包裹在一些烧渣的表面,阻碍了反应的进行,从而降低了HVO3产率,且使产生的HVO3不纯.另外,铁的氧化物会和硫酸反应生成铁离子,增加干扰离子,消耗硫酸,浪费资源.
故答案为:H2SO4与NaVO3反应生成难溶的HVO3,HVO3包裹在一些烧渣的表面,阻碍了反应的进行,从而降低了HVO3产率,且使产生的HVO3不纯.另外,铁的氧化物会和硫酸反应生成铁离子,增加干扰离子,消耗硫酸,浪费资源;
(3)操作①将固体与液体分离得到HVO3,应过滤,并洗涤附着的杂质;
加入硫酸反应,偏铝酸钠与NaVO3与硫酸反应都生成硫酸钠,偏铝酸根会转化为铝离子,不洗涤,产品中可能含有的金属阳离子是Na+、Al3+;
操作②是加热分解固体HVO3生成V2O5,应在坩埚内进行,故选D,
故答案为:过滤;Na+;Al3+;D;
(4)V2O5溶于NaOH溶液,反应生成NaVO3和水,离子反应为V2O5+2OH‑
2VO3-+H2O,故答案为:V2O5+2OH‑
2VO3-+H2O.
故答案为:Fe2O3(或Fe3O4);
(2)由信息②常温下物质的溶解度,可知H2SO4与NaVO3反应生成难溶的HVO3,HVO3包裹在一些烧渣的表面,阻碍了反应的进行,从而降低了HVO3产率,且使产生的HVO3不纯.另外,铁的氧化物会和硫酸反应生成铁离子,增加干扰离子,消耗硫酸,浪费资源.
故答案为:H2SO4与NaVO3反应生成难溶的HVO3,HVO3包裹在一些烧渣的表面,阻碍了反应的进行,从而降低了HVO3产率,且使产生的HVO3不纯.另外,铁的氧化物会和硫酸反应生成铁离子,增加干扰离子,消耗硫酸,浪费资源;
(3)操作①将固体与液体分离得到HVO3,应过滤,并洗涤附着的杂质;
加入硫酸反应,偏铝酸钠与NaVO3与硫酸反应都生成硫酸钠,偏铝酸根会转化为铝离子,不洗涤,产品中可能含有的金属阳离子是Na+、Al3+;
操作②是加热分解固体HVO3生成V2O5,应在坩埚内进行,故选D,
故答案为:过滤;Na+;Al3+;D;
(4)V2O5溶于NaOH溶液,反应生成NaVO3和水,离子反应为V2O5+2OH‑
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