题目内容
【题目】钒钛磁铁矿炼钢后剩余的尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等，现从该钒渣中回收V2O3及少量单质铝的工艺流程如下：
（1）滤液I的成分是NaVO3、NaAlO2和____（写化学式）。
（2）检验滤渣I中含有Fe2O3的方法是____。
（3）写出“焙烧”时生成NaVO3的化学方程式____。
（4）写出滤液Ⅲ与氨水反应生成沉淀的离子方程式____。
（5）NH4VO3和Na2SO4的混合液需要经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶和过滤等操作得到NH4VO3晶体，结合图分析，为了得到较纯净的NH4VO3晶体和较高的晶体析出率，应选择最适宜的结晶温度为a、b、c、d四点中____点对应的温度。
（6）若经过（5）步骤后得到的是粗NH4VO3晶体，则精制NH4VO3晶体需要采用的操作为____。
（7）滤渣I中有一种成分可作红色油漆，该物质的另外一种用途是____（任写一种）。
【答案】Na2SiO3 将少量滤渣I溶于稀盐酸中，向溶解后的混合液中滴加KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明滤渣中含有Fe2O3 V2O3+O2+Na2CO3
2NaVO3+CO2 Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+ b 重结晶 炼铁、涂料
【解析】
流程尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2，加入碳酸钠，煅烧生成NaVO3、NaAlO2和Na2SiO3，蒸馏水过滤得到的滤液Ⅰ中含有NaVO3、NaAlO2和Na2SiO3，滤渣Ⅰ为MgO、Fe2O3；滤液Ⅰ调节pH=9，升温至80℃，生成氢氧化铝，过滤，得滤渣Ⅱ氢氧化铝，滤渣Ⅱ加入盐酸生成氯化铝，加入足量氨水，过滤灼烧生成氧化铝，电解得到铝；滤液Ⅱ加入硫酸铵溶液，经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶和过滤等操作得到NH4VO3晶体，煅烧得到V2O5，据此分析。
（1）根据上面分析可知，滤液I的成分是NaVO3、NaAlO2和Na2SiO3；
答案：Na2SiO3
（2）利用特征反应，检验滤渣I中含有Fe2O3的方法是将少量滤渣I溶于稀盐酸中，向溶解后的混合液中滴加KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明滤渣中含有Fe2O3；
答案：将少量滤渣I溶于稀盐酸中，向溶解后的混合液中滴加KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明滤渣中含有Fe2O3。
（3）V2O3生成NaVO3，因为化合价升高被氧化，因此需要O2作为氧化剂， “焙烧”时生成NaVO3的化学方程式为V2O3+O2+Na2CO3
2NaVO3+CO2；
答案：V2O3+O2+Na2CO32NaVO3+CO2。
（4）滤液Ⅲ中含有氯化铝，与氨水反应生成沉淀的离子方程式Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+；
答案：Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+
（5）选择合适的点需要具备的条件（1）NH4VO3的溶解度比较小，易析出，提高析出率；（2）硫酸钠的溶解度大于NH4VO3的溶解度，根据图像可知b点合适；
答案：b。
（6）精制NH4VO3晶体需要采用的操作为重结晶；
答案：重结晶
（7）滤渣I中有一种成分可作红色油漆，红色的为Fe2O3，Fe2O3可以用来炼铁和制作涂料；
答案：炼铁、涂料。
