题目内容
【题目】钒是一种熔点很高的金属,具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性,有延展性、硬度大,无磁性。广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。中铝集团 (平果铝业公司)目前使用一种新型工艺,以便从铝业生成的固体废料——赤泥中提取金属钒,具体工艺流程图如下:
已知:
I.钒有多种价态,其中+5价最稳定。钒在溶液中主要以VO2+和VO3-的形式存在,存在平衡
VO2++H2OVO3-+2H+。
Ⅱ.部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
Ⅲ.部分离子的沉淀pH值:
Cu2+ | Fe2+ | Fe3+ | |
开始沉淀pH值 | 5.2 | 7.6 | 2.7 |
完全沉淀pH值 | 6.4 | 9.6 | 3.7 |
请回答下列问题:
(1)碱浸步骤中最好选用 。
A.NaOH溶液 B.氨水 C.纯碱溶液
(2)写出滤液1与足量二氧化碳反应的离子方程式 。
(3)磁选步骤得到的磁性产品为 。
(4)溶液1到溶液2的过程中,调节pH值至8有两个目的,一是除去铜离子,二是使 。
(5)滤渣3的主要成分为 ,工业上常用铝热反应法由V2O5冶炼金属钒,请写出反应的化学方程式 。
【答案】(1)a (2)AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓ (3)Fe (4)VO2+转化为VO3-
(5)NH4VO310Al+3V2O55Al2O3+6V
【解析】试题分析:(1)氧化铝不能溶解在弱碱中,则选择强碱氢氧化钠,答案选a;
(2)滤液1中含有偏铝酸钠,与足量二氧化碳反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓。
(3)铁不能溶解在氢氧化钠中,则滤渣1中含有铁,所以磁选步骤得到的磁性产品为铁;
(4)由于NH4VO3难溶,所以溶液1到溶液2的过程中,调节pH值至8有两个目的,一是除去铜离子,二是使VO2+转化为VO3-。
(5)由于NH4VO3难溶,所以滤渣3的主要成分为NH4VO3,根据电子得失守恒和原子守恒可知钙铝热反应的方程式为10Al+3V2O55Al2O3+6V。
【题目】工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为 (填化学式)。
(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有 ;
步骤Ⅳ中应选用 试剂调节溶液的pH(填字母编号)。
A.稀硝酸 | B.氢氧化钠溶液 | C.高锰酸钾溶液 | D.氨水 |
(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全的试剂是 。
(4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是 。
(5)步骤Ⅵ在空气中煅烧发生反应的化学反应方程式为 。
(6)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数,称取ag样品,充分“酸溶”、“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体bg。
①写出加入足量的H2O2发生反应的离子反应方程式 ;
②测得该样品中Fe元素的质量分数为 。