题目

题型：不详难度：来源：

工业上常用含少量Al₂O₃的钒铁矿（FeO·V₂O₅）碱熔法提取V₂O₅。简要流程如下：

已知：①焙烧时Al₂O₃和V₂O₅都能与纯碱反应，生成相对应的钠盐，同时放出CO₂气体
②常温下物质的溶解度：NaVO₃～21．2g／l00g水；HVO₃～0．008g/l00g水
请回答：（1）请写出钒铁矿焙烧时，V₂O₅与纯碱反应化学方程式____              。
“浸出渣B”的主要成分可能是①       ；②_    ___ ；③_    ___；④____   。（写化学式，可不填满）
（2）生产中，不直接用H₂SO₄浸泡“烧渣A”获取HVO₃的原因是____            。
（3）“操作①”包括       、洗涤、干燥。如果不洗涤，则产品中可能含有的金属阳离子是      、      。下列装置（部分夹持仪器省去）可用在实验室进行“操作②”的是____ 。（填序号）

（4）NaVO₃用于原油的脱硫技术，由V₂O₅溶于热NaOH溶液中制取，反应的离子方程式为____                                                     。

答案

（1）V₂O₅ +Na₂CO₃2NaVO₃ +CO₂­ （2分）
Fe₂O₃或Fe₃O₄，或者Fe₂O₃和Fe₃O₄                         （3分）  
（2）H₂SO₄与NaVO₃反应生成难溶的HVO_3，HVO₃包裹在一些烧渣的表面，阻碍了反应的进行，从而降低了HVO₃产率，且使产生的HVO₃不纯。另外，铁的氧化物会和硫酸反应生成铁离子，增加干扰离子，消耗硫酸，浪费资源。（3分）
（3）过滤（1分）Na⁺、Al³⁺（2分）B （2分）
（4）V₂O₅ +2OH^－ 2VO₃^－+ H₂O （2分）

解析

试题分析：（1）根据V₂O₅能与纯碱反应，生成相对应的钠盐，同时放出CO₂气体，得其化学方程式为V₂O₅ +Na₂CO₃2NaVO₃ +CO₂­，在焙烧的过程中FeO被氧化为Fe₂O₃或Fe₃O₄，所以“浸出渣B”的主要成分可能是①Fe₂O₃②Fe₃O₄、③Fe₂O₃和Fe₃O₄
（2）若直接加入硫酸，则A中的铁的氧化物与硫酸反应增加干扰离子，消耗硫酸，浪费资源；同时H₂SO₄与NaVO₃反应生成难溶的HVO₃，HVO₃包裹在一些烧渣的表面，阻碍了反应的进行，从而降低了HVO₃产率，且使产生的HVO₃不纯。
（3）加入硫酸后产生难溶的HVO₃，所以需过滤出来；该过程中硫酸与偏铝酸钠反应最终生成铝离子，所以若不洗涤沉淀，则可能含有Na⁺、Al³⁺，操作②是把HVO₃进行受热分解得V₂O₅，所以应选择B装置；
（4）V₂O₅溶于热NaOH溶液中，产物之一是NaVO₃，不难推测另一产物是水，所以反应的离子方程式为
V₂O₅ +2OH^－ 2VO₃^－+ H₂O