釩是“現(xiàn)代工業(yè)味精”,是發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代國防和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不可缺少的重要材料。鋁土礦的主要成分Al2O3(含SiO2、V2O5、Fe2O3等雜質(zhì)),利用Bayer法從鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的母液中提取釩的過程如圖所示。
(1)赤泥中除了含有水合鋁硅酸鈉外,還有Fe2O3Fe2O3。
(2)生成VO43-的離子方程式為V2O5+6OH-=2VO43-+3H2OV2O5+6OH-=2VO43-+3H2O。
(3)沉淀物中含有水合鋁酸鈣(2CaO?Al2O3?8H2O)、水合鋁硅酸鈣(水化石榴石3CaO?Al2O3?SiO2?4H2O)
和釩酸鈣(3CaO?V2O5),其中存在3Ca(OH)2(s)+2VO43-?3CaO?V2O5(s)+6OH-,加入Na2CO3能夠使釩酸鈣溶解的原因發(fā)生Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,c(OH-)增大使3Ca(OH)2(s)+2VO43-?3CaO?V2O5(s)+6OH-逆向移動(dòng),有利于溶出VO43-發(fā)生Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,c(OH-)增大使3Ca(OH)2(s)+2VO43-?3CaO?V2O5(s)+6OH-逆向移動(dòng),有利于溶出VO43-。(用平衡原理解釋)
(4)加入離子交換樹脂(C12H18NCl)進(jìn)行吸附和淋洗液解吸附的過程為Rn-+nC12H18NCl吸附解吸(C12H18N)nR+nCl-,Rn-的結(jié)構(gòu)為V10O286-V10O286-。0.1mol/L V2O3在不同pH的存在形態(tài)如表所示。
吸附
解吸
pH | 13~14 | 11~13 | 8.5~11 | 7.5~8.5 | 5~7.5 | 3~5 | 1~3 |
存在形態(tài) | VO43- | V2O14- | V4O124- | V10O286- | HV10O285- | H2V10O284- | V2O5 |
NaCl、NH4Cl
NaCl、NH4Cl
。(至少寫兩種)(6)利用鋁熱反應(yīng)從V2O5中制取510g V需要鋁的質(zhì)量為
450g
450g
。【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用;金屬冶煉的一般原理.
【答案】Fe2O3;V2O5+6OH-=2VO43-+3H2O;發(fā)生Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,c(OH-)增大使3Ca(OH)2(s)+2VO43-?3CaO?V2O5(s)+6OH-逆向移動(dòng),有利于溶出VO43-;V10O286-;NaCl、NH4Cl;450g
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:66引用:3難度:0.3
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2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì))。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
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(1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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