Question

钒被称为“工业味精”“工业维生素”，在发展现代工业、国防等方面发挥着至关重要的作用。某高铬型钒渣含等物质，从中分离提取钒铬的工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)“焙烧”时会生成和，生成的化学方程式是_________________________。

(2)滤渣1中主要含_________________。滤渣2的主要成分是和，要使所得滤液中含有的相关金属离子浓度小于，应调不低于___。（已知：

(3)“沉钒”所用溶液中，离子浓度由大到小的顺序是_________________________。

(4)“还原”时溶液的在2.5左右，此时控制酸度应选用_______________（填字母标号）。

A.稀盐酸    B.稀硫酸    C.稀硝酸    D.硫酸铵

(5)煅烧时发生反应的类型是否相同？____________（填“相同”或“不同”）

(6)工业上可用电解还原法处理含的酸性废水。用铁板作阳极，电解过程中，废水逐渐上升都以氢氧化物沉淀析出，达到废水净化的目的。

①其中阳极的电极反应式是_________________________。

②电解过程中，废水上升的原因是________________________________________________。

Answer

硅酸 5 B 相同 溶液中发生反应消耗，同时阴极放电也被消耗

【解析】

在通入空气条件下，二氧化硅和碳酸钠反应得到硅酸钠，将被完全氧化为，则和碳酸钠转化为，中+3价的铬被氧化成+6价的，加入硫酸酸浸，硅酸钠转变为硅酸白色沉淀，同时、、、皆溶于酸得到、、、四种离子，调pH使、转化为和析出；接下来用硫酸铵溶液“沉钒”，加入亚硫酸钠的目的是为了还原，将其转变为+3价的后调pH析出，据此来分析本题即可。

（1）注意反应物中除和碳酸钠外还有一种氧化剂（氧气），否则无法配平，方程式；

（2）根据分析，滤渣1中主要含硅酸；根据二者的溶度积可以发现的溶解度更小，因此只要使完全沉淀，就会完全沉淀，将代入的溶度积，解得，即当pH为5时，和完全沉淀；

（3）水解是微弱的，而电离是完全进行的，因此硫酸铵溶液中，水解导致溶液呈酸性，因此，综上有；

（4）A.氧化性较强，可以将氧化，因此不能使用稀盐酸，A项错误；

B.硫酸较稳定，可以用来调节pH，B项正确；

C.硝酸具有强氧化性，会消耗亚硫酸钠，C项错误；

D.硫酸铵溶液尽管因水解而显酸性，但是酸性较弱无法达到要求，D项错误；

答案选B；

（5）受热分解得到、和，而受热分解得到和，两个反应均为分解反应，因此反应类型相同；

（6）阳极使用的铁板不是惰性电极，因此失电子：，产生的具有很强的还原性，和发生氧化还原反应：，同时阴极得电子产生氢气，综上，溶液中的被消耗导致浓度降低，最终溶液的pH增大。