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2016-2020年高考化学专题汇编工艺流程题
1.[2020化学 Ⅰ]钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及 SiO 、Fe O 。
2 3 4
采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备 NH VO 。
4 3
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH如下表所示:
金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+
开始沉淀 pH 1.9 7.0 3.0 8.1
完全沉淀 pH 3.2 9.0 4.7 10.1
回答下列问题:
(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是___________。
+ 2+ +
(2)“酸浸氧化”中,VO 和 VO 被氧化成 VO2 ,同时还有___________离子被氧化。写出VO 转化为 VO2 反应的离子方程式
___________。
V O x H O + 2+ +
(3)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为 2 5 2 ,随滤液②可除去金属离子 K 、Mg 、Na 、___________,以及部分的___________。
(4)“沉淀转溶”中,V O x H O转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。
2 5 2
(5)“调 pH”中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是___________。
(6)“沉钒”中析出 NH VO 晶体时,需要加入过量 NH Cl,其原因是___________。
4 3 4
【答案】(1)加快酸浸和氧化反应速率 (促进氧化完全)
2+ + + 2+
(2)Fe VO +MnO +2H =VO +Mn +H O
2 2 2
2+ 3+ 3+
(3)Mn Al 和 Fe
(4)Fe(OH)3
(5)NaAl(OH) + HCl=Al(OH) ↓+NaCl+H O
4 3 2
(6)利用同离子效应,促进 NH VO 尽可能析出完全
4 3
黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及 SiO 、Fe O ,用 30%H SO 和 MnO “酸浸氧化”
2 3 4 2 4 2
+ 2+ VO+
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