工業(yè)上常用含少量Al2O3的釩鐵礦（FeO·V2O5）堿熔法提取V2O5。簡要流程如下：

已知：①焙燒時Al2O3和V2O5都能與純堿反應(yīng)，生成相對應(yīng)的鈉鹽，同時放出CO2氣體

②常溫下物質(zhì)的溶解度：NaVO3～21．2g／l00g水；HVO3～0．008g/l00g水

請回答：（1）請寫出釩鐵礦焙燒時，V2O5與純堿反應(yīng)化學(xué)方程式____?????????????? 。

“浸出渣B”的主要成分可能是①??????? ；②_??? ___? ；③_??? ___；④____??? 。（寫化學(xué)式，可不填滿）

（2）生產(chǎn)中，不直接用H2SO4浸泡“燒渣A”獲取HVO3的原因是____???????????? 。

（3）“操作①”包括??????? 、洗滌、干燥。如果不洗滌，則產(chǎn)品中可能含有的金屬陽離子是?????? 、?????? 。下列裝置（部分夾持儀器省去）可用在實驗室進行“操作②”的是____? 。（填序號）

（4）NaVO3用于原油的脫硫技術(shù)，由V2O5溶于熱NaOH溶液中制取，反應(yīng)的離子方程式為____????????????????????????????????????????????????????? 。

 

【答案】

（1）V2O5 +Na2CO3 2NaVO3 +CO2?? （2分）

Fe2O3或Fe3O4，或者Fe2O3和Fe3O4????????????????????????? （3分）??

（2）H2SO4與NaVO3反應(yīng)生成難溶的HVO3，HVO3包裹在一些燒渣的表面，阻礙了反應(yīng)的進行，從而降低了HVO3產(chǎn)率，且使產(chǎn)生的HVO3不純。另外，鐵的氧化物會和硫酸反應(yīng)生成鐵離子，增加干擾離子，消耗硫酸，浪費資源。（3分）

（3）過濾（1分）Na+、Al3+（2分）B （2分）

（4）V2O5? +2OH－ 2VO3－ + H2O? （2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)V2O5能與純堿反應(yīng)，生成相對應(yīng)的鈉鹽，同時放出CO2氣體，得其化學(xué)方程式為V2O5 +Na2CO3 2NaVO3 +CO2?，在焙燒的過程中FeO被氧化為Fe2O3或Fe3O4，所以“浸出渣B”的主要成分可能是①Fe2O3②Fe3O4、③Fe2O3和Fe3O4

（2）若直接加入硫酸，則A中的鐵的氧化物與硫酸反應(yīng)增加干擾離子，消耗硫酸，浪費資源；同時H2SO4與NaVO3反應(yīng)生成難溶的HVO3，HVO3包裹在一些燒渣的表面，阻礙了反應(yīng)的進行，從而降低了HVO3產(chǎn)率，且使產(chǎn)生的HVO3不純。

（3）加入硫酸后產(chǎn)生難溶的HVO3，所以需過濾出來；該過程中硫酸與偏鋁酸鈉反應(yīng)最終生成鋁離子，所以若不洗滌沉淀，則可能含有Na+、Al3+，操作②是把HVO3進行受熱分解得V2O5，所以應(yīng)選擇B裝置；

（4）V2O5溶于熱NaOH溶液中，產(chǎn)物之一是NaVO3，不難推測另一產(chǎn)物是水，所以反應(yīng)的離子方程式為

V2O5? +2OH－ 2VO3－ + H2O

考點：考查化學(xué)中化學(xué)方程式、離子方程式的書寫，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的判斷、分析，實驗步驟、裝置的判斷

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

鐵及其化合物在日常生活、生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．研究鐵及其化合物的應(yīng)用意義重大．
I．水體的凈化和污水的處理與鐵及其化合物密切相關(guān)．
（1）自來水廠常用高鐵酸鈉（Na2FeO4）改善水質(zhì)．簡述高鐵酸鈉用于殺菌消毒同時又起到凈水作用的原理
FeO42-有強的氧化性，能殺菌消毒，本身被還原為Fe3+，F(xiàn)e3+發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體吸附水中的雜質(zhì)，達到凈水的目的
FeO42-有強的氧化性，能殺菌消毒，本身被還原為Fe3+，F(xiàn)e3+發(fā)生水解生成氫氧化鐵膠體吸附水中的雜質(zhì)，達到凈水的目的
．
（2）堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血．工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：
沉淀物 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Al（OH）3
開始沉淀 2.3 7.5 3.4
完全沉淀 3.2 9.7 4.4
回答下列問題：
①寫出反應(yīng)I中主要發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式
Fe+2H+═Fe2++H2↑
Fe+2H+═Fe2++H2↑
．
②加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液pH，應(yīng)控制pH的范圍為
4.4～7.5
4.4～7.5
．
③在實際生產(chǎn)中，反應(yīng)II常同時通入O2以減少NaNO2的用量，若通入5.6L O2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的質(zhì)量為
69
69
g．
④堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的[Fe（OH）]2+離子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合離子．該水解反應(yīng)的離子方程式為
2[Fe（OH）]2++2H2O[Fe2（OH）4]2++2H+
2[Fe（OH）]2++2H2O[Fe2（OH）4]2++2H+
．
II鐵的化合物也是制備高能鋰電池的重要原料．已知磷酸亞鐵鋰電池總反應(yīng)為：FePO4+Li
  △  
.
 
LiFePO4，電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li+．試寫出該電池充電時的陽極反應(yīng)式
LiFePO4-e-═FePO4+Li+
LiFePO4-e-═FePO4+Li+
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2012?大興區(qū)一模）下表為元素周期表的一部分，請參照①-⑨相關(guān)元素在表中的位置，用化學(xué)用語回答下列問題：
族
周期		 ⅠA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦
（1）④、⑤、⑥的原子半徑由大到小的順序為
Na＞Al＞O
Na＞Al＞O
．
（2）②、③、⑦的最高價含氧酸的酸性由強到弱的順序是
HNO3＞H2CO3＞H2SiO3
HNO3＞H2CO3＞H2SiO3
．
（3）由②④⑤三種元素組成的物質(zhì)的水溶液顯堿性，用離子方程式表示溶液顯堿性的原因：
CO32-+H2O?HCO3-+OH-
CO32-+H2O?HCO3-+OH-

（4）甲、乙是由②③④三種元素中一種或兩種元素形成的雙原子分子或負二價陰離子，它們的電子總數(shù)相等，甲與鈣元素組成的化合物既含離子鍵又含非極性共價鍵，則該化合物的電子式為：
，乙是一種常用的還原劑，請用化學(xué)方程式表示它在工業(yè)上的一種重要用途：
3CO+Fe2O3
  △  
.
 
2Fe+3CO2
3CO+Fe2O3
  △  
.
 
2Fe+3CO2

（5）以⑥的單質(zhì)材料為陽極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進行電解，生成有吸附性的難溶物R，寫出陽極生成R的電極反應(yīng)式：
Al-3e-=Al3+，Al3++3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑或Al-3e-+3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑
Al-3e-=Al3+，Al3++3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑或Al-3e-+3HCO3-═Al（OH）3↓+3CO2↑

（6）化學(xué)方程式：A+B→X+Y+H2O（未配平，反應(yīng)條件略去）是中學(xué)常見反應(yīng)類型，A、B、X、Y是中學(xué)常見的物質(zhì)，下列反應(yīng)中A都為單質(zhì)，請回答：
（�。┤鬉為紅色固體，在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生有刺激性氣味、有漂白作用的氣體，寫出檢驗該氣體的方法
將氣體X通入品紅溶液中，若品紅溶液褪色，加熱恢復(fù)紅色，證明氣體X是SO2
將氣體X通入品紅溶液中，若品紅溶液褪色，加熱恢復(fù)紅色，證明氣體X是SO2

（ⅱ）若A為黑色粉末，少量A和B常溫下反應(yīng)生成的Y是無色氣體，且Y無色，該氣體在空氣中易變成紅棕色，寫出常溫下少量A和B反應(yīng)的化學(xué)方程式：
Fe+4HNO3（�。�=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O
Fe+4HNO3（�。�=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O

（iii）若B為白色乳狀物，且溶解度隨溫度的升高而降低，Y可做固體干燥劑，則該反應(yīng)在工業(yè)上可用于制備
漂白粉
漂白粉
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO4]的工藝流程如下：
精英家教網(wǎng)
已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表：
沉淀物 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Al（OH）3
開始沉淀 2.3 7.5 3.4
完全沉淀 3.2 9.7 4.4
回答下列問題：
（1）加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的
 
（填“Fe3+”“Fe2+”或“Al3+”）沉淀，該工藝中“攪拌”的作用是
 
．
（2）在實際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ常同時通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應(yīng)中均作
 
．若參與反應(yīng)的O2有11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為
 
．
（3）堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe（OH）2+離子，可部分水解生成Fe2（OH）
 
2+
4
聚合離子．該水解反應(yīng)的離子方程式為
 
．
（4）在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵．根據(jù)我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe2+及NO
 
-
3
．為檢驗所得產(chǎn)品中是否含有Fe2+，應(yīng)使用的試劑為
 
（填字母）．
A．氯水　　B．KSCN溶液　　C．NaOH溶液　　D．酸性KMnO4溶液．

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科目：高中化學(xué) 來源：2013屆江蘇省蘇南四校高三12月月考試化學(xué)試卷（帶解析） 題型：填空題

（12分）堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
開始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
回答下列問題：
(1)工業(yè)上常用一定濃度的純堿溶液清洗鐵屑，目的是           。   
(2)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH至 a，a的范圍是        。
(3)已知室溫下，Al(OH)3的Ksp=1.3×10-33，當(dāng)pH=5時，溶液中c(Al3+)=       
(4)在實際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ常同時通入O2以減少NaNO2的用量，若參與反應(yīng)的O2有11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為              ；O2參與反應(yīng)的離子方程式為              
(5)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2+離子，可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合離子。該水解反應(yīng)的離子方程式為               。

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年江蘇省蘇南四校高三12月月考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

（12分）堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種用于污水處理的新型高效絮凝劑，在醫(yī)藥上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Al(OH)3

開始沉淀

2.3

7.5

3.4

完全沉淀

3.2

9.7

4.4

回答下列問題：

(1)工業(yè)上常用一定濃度的純堿溶液清洗鐵屑，目的是           。   

(2)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH至 a，a的范圍是        。

(3)已知室溫下，Al(OH)3的Ksp=1.3×10-33，當(dāng)pH=5時，溶液中c(Al3+)=       

(4)在實際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ常同時通入O2以減少NaNO2的用量，若參與反應(yīng)的O2有11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為              ；O2參與反應(yīng)的離子方程式為              

(5)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2+離子，可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合離子。該水解反應(yīng)的離子方程式為               。

 

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