Question

13．钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域．工业上利用冶炼铝生成的固体废料--赤泥（主要成份为Fe₂O₃、Al₂O₃、V₂O₅及少量稀土金属氧化物）提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：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，且存在平衡VO₂⁺+H₂O?VO₃^-+2H⁺．下列说法正确的是（　　）

• A． 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水
• B． 可以推测VO₂Cl溶解度大于NH₄VO₃
• C． 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸以使其溶解完全
• D． 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见血红色，则磁性产品中一定不含铁元素

Answer 1

分析 赤泥进行碱浸，氧化铝溶解形成偏铝酸盐，再通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀．滤渣1系列操作得到V₂O₅，可知滤渣1中含有Fe₂O₃、V₂O₅及少量稀土金属氧化物，进行还原、磁选，磁性产品中含有Fe等，非磁性产品含有V元素，在空气中焙烧后用盐酸溶解，钒在溶液中主要以VO₂⁺和VO₃^-的形式存在，再加入氯化铵转化为NH₄VO₃，焙烧得到V₂O₅，由溶液中存在平衡VO₂⁺+H₂O?VO₃^-+2H⁺，盐酸过量会抑制的生成NH₄VO₃，盐酸溶解时不易过量．

解答 解：赤泥进行碱浸，氧化铝溶解形成偏铝酸盐，再通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀．滤渣1系列操作得到V₂O₅，可知滤渣1中含有Fe₂O₃、V₂O₅及少量稀土金属氧化物，进行还原、磁选，磁性产品中含有Fe等，非磁性产品含有V元素，在空气中焙烧后用盐酸溶解，钒在溶液中主要以VO₂⁺和VO₃^-的形式存在，再加入氯化铵转化为NH₄VO₃，焙烧得到V₂O₅，由溶液中存在平衡VO₂⁺+H₂O?VO₃^-+2H⁺，盐酸过量会抑制的生成NH₄VO₃，盐酸溶解时不易过量．
A．氨水不能溶解氧化铝，故A错误；
B．用盐酸溶解后的溶液中含有VO₂⁺、VO₃^-、Cl^-，加入氯化铵会生成NH₄VO₃沉淀，反应向更生成难溶的物质进行，可以推测VO₂Cl溶解度大于NH₄VO₃，故B正确；
C．溶液中存在平衡VO₂⁺+H₂O?VO₃^-+2H⁺，盐酸过量平衡逆向移动，会抑制的生成NH₄VO₃，不能加入过量的盐酸，故C错误；
D．加入的硝酸不足，Fe元素被硝酸氧化可能生成亚铁离子，亚铁离子遇KSCN溶液无明显现象，故D错误．
故选：B．

点评 本题考查物质准备工艺流程，易根据问题进行分析解答，熟练掌握元素化合物性质，对工艺流程题目关键是理解整个过程，常涉及物质的分离提纯、条件的控制、原理的分析评价、陌生方程式书写等，而涉及的元素化合物多是中学比较陌生的，侧重考查学生分析能力、知识迁移运用能力．