Question

【題目】釩鈦磁鐵礦煉鋼后剩余的尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等，現從該釩渣中回收V2O3及少量單質鋁的工藝流程如下：

（1）濾液I的成分是NaVO3、NaAlO2和____（寫化學式）。

（2）檢驗濾渣I中含有Fe2O3的方法是____。

（3）寫出“焙燒”時生成NaVO3的化學方程式____。

（4）寫出濾液Ⅲ與氨水反應生成沉淀的離子方程式____。

（5）NH4VO3和Na2SO4的混合液需要經過蒸發濃縮、趁熱過濾、冷卻結晶和過濾等操作得到NH4VO3晶體，結合圖分析，為了得到較純凈的NH4VO3晶體和較高的晶體析出率，應選擇最適宜的結晶溫度為a、b、c、d四點中____點對應的溫度。

（6）若經過（5）步驟后得到的是粗NH4VO3晶體，則精制NH4VO3晶體需要采用的操作為____。

（7）濾渣I中有一種成分可作紅色油漆，該物質的另外一種用途是____（任寫一種）。

Answer 1

【答案】Na2SiO3 將少量濾渣I溶于稀鹽酸中，向溶解后的混合液中滴加KSCN溶液，若溶液變為血紅色，說明濾渣中含有Fe2O3 V2O3+O2+Na2CO32NaVO3+CO2 Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+ b 重結晶 煉鐵、涂料

【解析】

流程尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2，加入碳酸鈉，煅燒生成NaVO3、NaAlO2和Na2SiO3，蒸餾水過濾得到的濾液Ⅰ中含有NaVO3、NaAlO2和Na2SiO3，濾渣Ⅰ為MgO、Fe2O3；濾液Ⅰ調節pH=9，升溫至80℃，生成氫氧化鋁，過濾，得濾渣Ⅱ氫氧化鋁，濾渣Ⅱ加入鹽酸生成氯化鋁，加入足量氨水，過濾灼燒生成氧化鋁，電解得到鋁；濾液Ⅱ加入硫酸銨溶液，經過蒸發濃縮、趁熱過濾、冷卻結晶和過濾等操作得到NH4VO3晶體，煅燒得到V2O5，據此分析。

（1）根據上面分析可知，濾液I的成分是NaVO3、NaAlO2和Na2SiO3；

答案：Na2SiO3

（2）利用特征反應，檢驗濾渣I中含有Fe2O3的方法是將少量濾渣I溶于稀鹽酸中，向溶解后的混合液中滴加KSCN溶液，若溶液變為血紅色，說明濾渣中含有Fe2O3；

答案：將少量濾渣I溶于稀鹽酸中，向溶解后的混合液中滴加KSCN溶液，若溶液變為血紅色，說明濾渣中含有Fe2O3。

（3）V2O3生成NaVO3，因為化合價升高被氧化，因此需要O2作為氧化劑， “焙燒”時生成NaVO3的化學方程式為V2O3+O2+Na2CO32NaVO3+CO2；

答案：V2O3+O2+Na2CO32NaVO3+CO2。

（4）濾液Ⅲ中含有氯化鋁，與氨水反應生成沉淀的離子方程式Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+；

答案：Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+

（5）選擇合適的點需要具備的條件（1）NH4VO3的溶解度比較小，易析出，提高析出率；（2）硫酸鈉的溶解度大于NH4VO3的溶解度，根據圖像可知b點合適；

答案：b。

（6）精制NH4VO3晶體需要采用的操作為重結晶；

答案：重結晶

（7）濾渣I中有一種成分可作紅色油漆，紅色的為Fe2O3，Fe2O3可以用來煉鐵和制作涂料；

答案：煉鐵、涂料。