Question

【题目】五氧化二钒在工业生产中有重要用途。某含钒废料的成分为V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3、Al2O3，实验小组从其中回收V2O5的一种工艺流程如下：

请回答下列问题；

（1）（研磨）的目的为__________________。所加纯碱不宜过量太多，理由为_________。

（2）“焙烧”后所得混合物中除含Na2CO3、NaVO3、Fe2O3、NaA1O2外，还含有________（填化学式）。

（3）“酸浸”时，VO3-转化为VO2+，转化反应的离子方程式为_________________________；滤渣1的主要成分为_________________（填化学式）。

（4）已知：常温下，Al(OH)3、Fe(OH)3 饱和溶液中金属阳离子浓度的负对数[-lg c(M3+ )]与pH 的关系如图所示：

常温下，Ksp[Fe(OH)3]=________________________；当调pH=4 时，溶液中A13+________（填“是”或“否”）沉淀完全。（已知；溶液中离子浓度小于等于10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全）

（5）“煅烧”时，反应的化学方程式为____________________________________。

Answer 1

【答案】 使纯碱与含钒废料混合均匀；加快焙烧速率，使焙烧更充分 避免“酸浸”时消耗太多的盐酸 Na2SiO3 VO3-+2H+=VO2++H2O H2SiO3 10-38 否 2NH4VO3V2O5+ 2NH3↑+H2O

【解析】（1）研磨的目的为使纯碱与含钒废料混合均匀；加快焙烧速率，使焙烧更充分。所加纯碱不宜过量太多，理由为避免“酸浸”时消耗太多的盐酸。（2）“焙烧”后所得混合物中除含Na2CO3、NaVO3、Fe2O3、NaA1O2外，还含有SiO2与碱反应生成的 Na2SiO3。（3）“酸浸”时，VO3-转化为VO2+，转化反应的离子方程式为VO3-+2H+=VO2++H2O ； Na2SiO3与盐酸反应生成H2SiO3滤渣1的主要成分为H2SiO3。（4）由图pH=2时，c(OH-)=10-12mol·L－1,c（Fe3＋）=10-2mol·L－1,Ksp[Fe(OH)3]=10-2×(10-12)3=10-38；pH=5时，c(OH-)=10-9mol·L－1,c（Al3＋）=10-6mol·L－1,Ksp[Al(OH)3]=10-6×(10-9)3=10-33，pH=4时，c(OH-)=10-10mol·L－1,c（Al3＋）=10-33/(10-10)3=10-3mol·L－>10-5mol·L-1,铝离子没有沉淀完全；（5）“煅烧”时，反应的化学方程式为2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O。