Question

【题目】是接触法生产硫酸的催化剂，属于两性氧化物，可从富钒炉渣(主要含有、和少量、)中提取，其工艺流程如下：

已知：①

②一些金属阳离子沉淀的pH范围：

	开始沉淀pH	完全沉淀pH
	6.5	9.0
	2.2	3.5
	4.1	5.4

(1)“酸浸还原”时转化为，写出有关反应的离子方程式________；经“氧化”后钒以存在，写出生成反应的离子方程式________。

(2)调节溶液至2.0~3.5，宜选用的试剂是________(填标号)。/span>

A． B． C． D．

(3)“滤渣1”的主要成分是________；粗品中的杂质为________。

(4)“沉钒”时需加入稀，其目的是________。

(5)焙烧产生的气体用________吸收后，其产物可以在该工艺中循环利用。

(6)在一定条件下可转化为不同价态的钒离子(、、、)，可作为全钒液充电流电池的电极液，电池总反应为。下图是钒电池基本工作原理示意图：

充电时阳极的反应式为____；能够通过钒电池基本工作原理示意图中“隔膜”的离子是_____。

Answer 1

【答案】 C 使的水解平衡逆向移动，增大浓度，从而增大的产量 稀

【解析】

富钒炉渣(主要含有、和少量、)加稀硫酸将金属氧化物溶解得到硫酸亚铁和硫酸铝，加亚硫酸钠将还原成，二氧化硅不溶解，过滤除去；滤液中加氯酸钠将氧化成，调节pH值后得到粗品；将粗品溶于氢氧化钠溶液中得到溶液，过滤杂质，在滤液中加稀硫酸和硫酸铵得到，焙烧得纯净的，据此分析解答。

(1)“酸浸还原”时转化为，离子方程式为，加氯酸钠将氧化成，相应的离子反应方程式为：，故答案为：；；

(2)调节溶液至2.0~3.5，使平衡正向移动得到，需加碱性溶液中和氢离子，A、B为酸溶液不能与氢离子反应，故不合题意；D氢氧化钙能中和氢离子但会引入钙离子杂质，故不合题意，碳酸钠既可以中和氢离子又不引入新的杂质离子，故选择C，故答案为：C；

(3) “滤渣1”的主要成分是不溶于硫酸的二氧化硅；加硫酸溶解过滤后的滤液中存在亚铁离子，加氯酸钠后被氧化成三价铁离子，调节溶液至2.0~3.5时三价铁离子转变成沉淀，因此粗品中含有，故答案为：；；

(4) 因铵根离子会发生水解反应，导致其溶液中的铵根离子浓度减小，而加稀硫酸后可以使的水解平衡逆向移动，增大浓度，从而增大的产量，故答案为：使的水解平衡逆向移动，增大浓度，从而增大的产量；

(5)焙烧过程中分解产生氨气和，产生的氨气可以用稀硫酸吸收转变成硫酸铵在沉钒时循环使用，故答案为：稀；

(6)充电时阳极发生氧化反应，结合总反应式可得阳极电极反应为：，由阳极反应可知电解过程中阳极区的氢离子浓度增大，为维持两侧溶液的电荷守恒，氢离子应透过隔膜向阴极移动，故答案为：； ；