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++H2O
VO3-+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＋3V2O5
5Al2O3＋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。
