（2013•深圳二模）钒及化合物用途广泛．工业上常用含少量A-查字典问答网

来自汪晓钢的问题

　　（2013•深圳二模）钒及化合物用途广泛．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焙烧时可发生反应：V2O5+Al2O3+2Na2CO3高温.2NaVO3+2NaAlO2+2CO2↑②

　　（2013•深圳二模）钒及化合物用途广泛．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焙烧时可发生反应：V2O5+Al2O3+2Na2CO3 高温 .

　　2NaVO3+2NaAlO2+2CO2↑

　　②常温下物质的溶解度：NaVO3～21.2g/100g水；HVO3～0.008g/100g水

　　（1）“浸出渣B”的主要成分是______．（写化学式）

　　（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．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NaOH溶液中制取，反应的离子方程式为______．

　　（5）V2O5还可用于将硅铁炼成钒铁．生产中加入CaO可节能减排．有关反应如下：

　　2V2O5（l）+5Si（s）+5CaO（s）=4V（s）+5CaSiO3（s）；△H1=-2096.7kJ/mol

　　已知：CaSiO3（s）=CaO（s）+SiO2（s）；△H2=+92.5kJ/mol

　　则：2V2O5（l）+5Si（s）=4V（s）+5SiO2（s）；△H3=______．

1回答

2020-05-04 21:03

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蔡兵

　　（1）焙烧是利用含少量Al2O3的钒铁矿（FeO⋅V2O5），Fe元素被氧化，生成Fe2O3或Fe3O4，结合反应①可知，烧渣A的主要成分为NaVO3、NaAlO2、Fe2O3（或Fe3O4），加水NaVO3、NaAlO2溶解，铁的氧化物不溶解，故浸出渣B为Fe2O3（或Fe3O4），

　　故答案为：Fe2O3（或Fe3O4）；

　　（2）由信息②常温下物质的溶解度，可知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．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．

　　故答案为：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．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）操作①将固体与液体分离得到HVO3，应过滤，并洗涤附着的杂质；

　　加入硫酸反应，偏铝酸钠与NaVO3与硫酸反应都生成硫酸钠，偏铝酸根会转化为铝离子，不洗涤，产品中可能含有的金属阳离子是Na+、Al3+；据此判断；

　　操作②是加热分解固体HVO3生成V2O5，应在坩埚内进行，故选D，

　　故答案为：过滤；Na+、Al3+；D；

　　（4）已知：①、2V2O5（l）+5Si（s）+5CaO（s）=4V（s）+5CaSiO3（s）；△H1=-2096.7kJ/mol

　　②、CaSiO3（s）=CaO（s）+SiO2（s）；△H2=+92.5kJ/mol

　　根据盖斯定律，①+②×5得：2V2O5（l）+5Si（s）=4V（s）+5SiO2（s）；故△H3=-2096.7kJ/mol+92.5kJ/mol×5=-1634.2 kJ/mol，

　　故答案为：-1634.2 kJ/mol．

2020-05-04 21:07:35