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(xiàn)從該釩渣中回收V2O3及少量單質(zhì)鋁的工藝流程如圖：

（1）濾液I的成分是NaVO3、NaAlO2和___（寫化學(xué)式）。

（2）檢驗(yàn)濾渣I中含有一種可作紅色油漆和顏料的成分的方法是___。

（3）寫出“焙燒”時(shí)生成NaVO3的化學(xué)方程式___。

（4）寫出濾液Ⅲ與氨水反應(yīng)生成沉淀的離子方程式___。

（5）NH4VO3和Na2SO4的混合液需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶和過濾等操作得到NH4VO3晶體，結(jié)合如圖分析，為了得到較純凈的NH4VO3晶體和較高的晶體析出率，應(yīng)選擇最適宜的結(jié)晶溫度為a、b、c、d四點(diǎn)中___點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度。

（6）若經(jīng)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___。

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?yōu)檠�紅色，說(shuō)明濾渣中含有Fe2O3 V2O3+O2+Na2CO32NaVO3+CO2 Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ b 重結(jié)晶

【解析】

釩鈦磁鐵礦煉鋼后剩余的尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等，加入純堿850°C焙燒反應(yīng)生成NaVO3、NaAlO2和Na2SiO3，MgO、Fe2O3和碳酸鈉不反應(yīng)，加入蒸餾水溶解過濾得到濾渣Ⅰ為MgO、Fe2O3，濾液Ⅰ加入試劑調(diào)節(jié)溶液PH=9，升溫到80°C過濾得到濾渣Ⅱ和濾液Ⅱ，濾液中加入硫酸銨沉釩，得到偏釩酸銨晶體，550°C煅燒得到V2O3；據(jù)此分析。

(1)分析可知濾液I的成分是NaVO3、NaAlO2和Na2SiO3；

(2)檢驗(yàn)濾渣I中是否含有Fe2O3的方法是：將少量濾渣I濃于稀鹽酸中，向溶解后的混合液中滴加KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠�紅色，說(shuō)明濾渣中含有Fe2O3；

(3)V2O3生成NaVO3，因?yàn)榛�合價(jià)升高被氧化，因此需要氧氣作為氧化劑，“焙燒”時(shí)生成NaVO3的化學(xué)方程式：V2O3+O2+Na2CO32NaVO3+CO2；

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

(5) NH4VO3的溶解度隨溫度升高增大，所以盡可能選擇低溫條件，但是a點(diǎn)二者的溶解度一樣大，適宜選擇a、b、c、d四點(diǎn)中b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度；

(6)精制NH4VO3晶體需要采用的操作為重結(jié)晶。