Question

工业上常用含少量Al₂O₃的钒铁矿（FeO·V₂O₅）碱熔法提取V₂O₅。简要流程如下：

已知：①焙烧时Al₂O₃和V₂O₅都能与纯碱反应，生成相对应的钠盐，同时放出CO₂气体

②常温下物质的溶解度：NaVO₃～21．2g／l00g水；HVO₃～0．008g/l00g水

请回答：（1）请写出钒铁矿焙烧时，V₂O₅与纯碱反应化学方程式____               。

“浸出渣B”的主要成分可能是①        ；②_    ___  ；③_    ___；④____    。（写化学式，可不填满）

（2）生产中，不直接用H₂SO₄浸泡“烧渣A”获取HVO₃的原因是____             。

（3）“操作①”包括        、洗涤、干燥。如果不洗涤，则产品中可能含有的金属阳离子是       、       。下列装置（部分夹持仪器省去）可用在实验室进行“操作②”的是____  。（填序号）

（4）NaVO₃用于原油的脱硫技术，由V₂O₅溶于热NaOH溶液中制取，反应的离子方程式为____                                                      。

Answer

（1）V2O5 +Na2CO3 2NaVO3 +CO2 （2分）

Fe2O3或Fe3O4，或者Fe2O3和Fe3O4 （3分）

（2）H2SO4与NaVO3反应生成难溶的HVO3，HVO3包裹在一些烧渣的表面，阻碍了反应的进行，从而降低了HVO3产率，且使产生的HVO3不纯。另外，铁的氧化物会和硫酸反应生成铁离子，增加干扰离子，消耗硫酸，浪费资源。（3分）

（3）过滤（1分）Na+、Al3+（2分）B （2分）

（4）V2O5 +2OH－ 2VO3－ + H2O （2分）

【解析】

试题分析：（1）根据V2O5能与纯碱反应，生成相对应的钠盐，同时放出CO2气体，得其化学方程式为V2O5 +Na2CO3 2NaVO3 +CO2，在焙烧的过程中FeO被氧化为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，则A中的铁的氧化物与硫酸反应增加干扰离子，消耗硫酸，浪费资源；同时H2SO4与NaVO3反应生成难溶的HVO3，HVO3包裹在一些烧渣的表面，阻碍了反应的进行，从而降低了HVO3产率，且使产生的HVO3不纯。

（3）加入硫酸后产生难溶的HVO3，所以需过滤出来；该过程中硫酸与偏铝酸钠反应最终生成铝离子，所以若不洗涤沉淀，则可能含有Na+、Al3+，操作②是把HVO3进行受热分解得V2O5，所以应选择B装置；

（4）V2O5溶于热NaOH溶液中，产物之一是NaVO3，不难推测另一产物是水，所以反应的离子方程式为

V2O5 +2OH－ 2VO3－ + H2O

考点：考查化学中化学方程式、离子方程式的书写，化学反应产物的判断、分析，实验步骤、装置的判断