解答题-工业流程题 较难0.4 引用2 组卷141
含钒化合物广泛用于冶金、化工行业。由富钒废渣(含
、
和
、FeO)制备
的一种流程如下：
查阅资料：
部分含钒物质在水溶液中的主要存在形式如下：
本工艺中，生成氢氧化物沉淀的pH如下：
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，将“研磨”所得粉末与
逆流混合的目的为_______ ；所生成的气体A可在_______ 工序中再利用。
(2)“酸浸”V元素发生的离子反应方程式_______ 。
(3)滤渣2含有的物质为_______ 。
(4)“转化Ⅱ”需要调整pH范围为_______ ，“转化Ⅲ”中含钒物质反应的离子方程式为_______ 。
(5)“沉钒”中加入过量
有利于晶体析出，其原因为_______ 。
、和、FeO)制备的一种流程如下：查阅资料：
部分含钒物质在水溶液中的主要存在形式如下：
| pH | <1 | 1~4 | 4~6 | 6~8.5 | 8.5~13 | >13 |
| 主要形式 |  | | 多矾酸根 |  | 多矾酸根 |  |
| 备注 | 多矾酸盐在水中溶解度较小 | |||||
| 4~6 | 6~8.5 | 8.5~13 | >13 |
| 多矾酸根 | | 多矾酸根 | |
本工艺中，生成氢氧化物沉淀的pH如下：
| 物质 |  |  |  |
| 开始沉淀pH | 7.0 | 1.9 | 3.2 |
| 沉淀完全pH | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，将“研磨”所得粉末与
逆流混合的目的为(2)“酸浸”V元素发生的离子反应方程式
(3)滤渣2含有的物质为
(4)“转化Ⅱ”需要调整pH范围为
(5)“沉钒”中加入过量
有利于晶体析出，其原因为22-23高三上·湖南株洲·阶段练习
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含钒化合物广泛用于冶金、化工行业。由富钒废渣(含V2O3、V2O4和Na2O•Al2O3•4SiO2、FeO)制备V2O5的一种流程如图：
该工艺条件下，常温时溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
查阅资料：
部分含钒物质在水溶液中的主要存在形式如表：
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，将“研磨”所得粉末与O2逆流混合的目的为________ ；Na2CO3与Al2O3在“焙烧”中发生的化学方程式________ 。
(2)“酸浸”V元素发生的离子反应方程式________ 。
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5•xH2O；“滤液②”中Fe3+浓度为________ 。
(4)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是_________ 。
(5)“煅烧”中所生成的气体B用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：________ 。
该工艺条件下，常温时溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
| 金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ |
| 开始沉淀pH | 1.9 | 7.0 | 3.2 |
| 完全沉淀(c=1.0×10-5mol/L)pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 |
部分含钒物质在水溶液中的主要存在形式如表：
| pH | ＜1 | 1~4 | 4~6 | 6-8.5 | 8.5~13 | ＞13 |
| 主要形式 | VO | V2O5 | 多矾酸根 | VO | 多矾酸根 | VO |
| 备注 | 多矾酸盐在水中溶解度较小 | |||||
(1)“焙烧”中，将“研磨”所得粉末与O2逆流混合的目的为
(2)“酸浸”V元素发生的离子反应方程式
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5•xH2O；“滤液②”中Fe3+浓度为
(4)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是
(5)“煅烧”中所生成的气体B用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：
含钒化合物广泛用于钢铁行业、化工行业和催化剂等领域。由富钒废渣(含、
和、
)制备的一种流程如图：
化学学习小组查阅资料：部分含钒物质在水溶液中的主要存在形式如下：
本工艺中，生成氢氧化物沉淀的pH如下：
回答下列问题：
(1)钒元素在周期表中的位置为___________ ，其基态原子的核外电子运动状态有___________ 种。
(2)“熔烧”中，与“研磨”所得粉末逆流混合的目的是___________ 。
(3)滤渣2含有的物质为___________ (填化学式)。
(4)“转化II”需要调整pH范围为___________ ，“转化Ⅲ”中含钒物质反应的离子方程式为___________ 。
(5)“沉钒”时温度需要控制在
左右，其原因是___________ ；已知：室温下，
、
，向偏钒酸铵
的悬浊液中加入
，当
时，溶液中的
___________ 。
(6)煅烧偏钒酸铵时，固体质量的减少量随温度变化的曲线如图所示：
时发生反应的化学方程式为___________ 。
、和、)制备的一种流程如图：化学学习小组查阅资料：部分含钒物质在水溶液中的主要存在形式如下：
pH | ＜1 | 1～4 | 4～6 | 6～8.5 | 8.5～13 | ＞13 |
主要形式 |
|
| 多矾酸根 |
| 多矾酸根 |
|
备注 | 多钒酸盐在水中溶解度较小 | |||||
本工艺中，生成氢氧化物沉淀的pH如下：
物质 |
|
|
|
开始沉淀pH | 7.0 | 1.9 | 3.2 |
沉淀完全pH | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列问题：
(1)钒元素在周期表中的位置为
(2)“熔烧”中，
与“研磨”所得粉末逆流混合的目的是(3)滤渣2含有的物质为
(4)“转化II”需要调整pH范围为
(5)“沉钒”时温度需要控制在
左右，其原因是、，向偏钒酸铵的悬浊液中加入，当时，溶液中的(6)煅烧偏钒酸铵
时，固体质量的减少量随温度变化的曲线如图所示：时发生反应的化学方程式为 一种以转炉钒渣(主要成分为V2O3、FeO、SiO2及少量MgO、CaO、Al2O3)为原料实现低成本回收钒资源的生产工艺如下：
表一：相关金属离子[c0(Mn+) = 0.01 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
表二：部分含钒物质在水溶液中主要存在形式如下：
已知：①“焙烧”的主要反应之一为：CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)；
②在焙烧过程中产生Ca2V2O7；其中，Ca2V2O7在水中的溶解度小，易溶于稀硫酸和碱溶液。
(1)焙烧前将转炉钒渣研磨的目的是___________ 。
(2)Ca2V2O7中V的化合价为___________ ，写出在焙烧过程中产生Ca2V2O7的化学方程式___________ 。
(3)写出用稀H2SO4调pH<1的离子方程式为___________ 。
(4)“滤渣2”的主要成分是___________ 。
(5)“调pH值至6~8.5”时控制温度不超过40℃，原因是___________ 。
(6)沉钒后的操作是___________ 、干燥，得到NH4VO3.写出NH4VO3分解生成V2O5的化学方程式___________ 。
表一：相关金属离子[c0(Mn+) = 0.01 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
| 金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
| 开始沉淀的pH | 7.5 | 2.2 | 3.7 | 9.4 |
| 沉淀完全的pH | 9.0 | 3.2 | 4.7 | 10.9 |
| pH | <1 | 1 ~ 4 | 6 ~ 8.5 | >13 |
| 主要形式 | VO | V2O5 | VO | VO |
| 备注 | 多钒酸盐在水中溶解度较小 | |||
②在焙烧过程中产生Ca2V2O7；其中，Ca2V2O7在水中的溶解度小，易溶于稀硫酸和碱溶液。
(1)焙烧前将转炉钒渣研磨的目的是
(2)Ca2V2O7中V的化合价为
(3)写出用稀H2SO4调pH<1的离子方程式为
(4)“滤渣2”的主要成分是
(5)“调pH值至6~8.5”时控制温度不超过40℃，原因是
(6)沉钒后的操作是
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