Question

【題目】是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑，屬于兩性氧化物，可從富釩爐渣(主要含有、和少量、)中提取，其工藝流程如下：

已知：①

②一些金屬陽離子沉淀的pH范圍：

	開始沉淀pH	完全沉淀pH
	6.5	9.0
	2.2	3.5
	4.1	5.4

(1)“酸浸還原”時(shí)轉(zhuǎn)化為，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式________；經(jīng)“氧化”后釩以存在，寫出生成反應(yīng)的離子方程式________。

(2)調(diào)節(jié)溶液至2.0~3.5，宜選用的試劑是________(填標(biāo)號)。/span>

A． B． C． D．

(3)“濾渣1”的主要成分是________；粗品中的雜質(zhì)為________。

(4)“沉釩”時(shí)需加入稀，其目的是________。

(5)焙燒產(chǎn)生的氣體用________吸收后，其產(chǎn)物可以在該工藝中循環(huán)利用。

(6)在一定條件下可轉(zhuǎn)化為不同價(jià)態(tài)的釩離子(、、、)，可作為全釩液充電流電池的電極液，電池總反應(yīng)為。下圖是釩電池基本工作原理示意圖：

充電時(shí)陽極的反應(yīng)式為____；能夠通過釩電池基本工作原理示意圖中“隔膜”的離子是_____。

Answer 1

【答案】 C 使的水解平衡逆向移動，增大濃度，從而增大的產(chǎn)量 稀

【解析】

富釩爐渣(主要含有、和少量、)加稀硫酸將金屬氧化物溶解得到硫酸亞鐵和硫酸鋁，加亞硫酸鈉將還原成，二氧化硅不溶解，過濾除去；濾液中加氯酸鈉將氧化成，調(diào)節(jié)pH值后得到粗品；將粗品溶于氫氧化鈉溶液中得到溶液，過濾雜質(zhì)，在濾液中加稀硫酸和硫酸銨得到，焙燒得純凈的，據(jù)此分析解答。

(1)“酸浸還原”時(shí)轉(zhuǎn)化為，離子方程式為，加氯酸鈉將氧化成，相應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：，故答案為：；；

(2)調(diào)節(jié)溶液至2.0~3.5，使平衡正向移動得到，需加堿性溶液中和氫離子，A、B為酸溶液不能與氫離子反應(yīng)，故不合題意；D氫氧化鈣能中和氫離子但會引入鈣離子雜質(zhì)，故不合題意，碳酸鈉既可以中和氫離子又不引入新的雜質(zhì)離子，故選擇C，故答案為：C；

(3) “濾渣1”的主要成分是不溶于硫酸的二氧化硅；加硫酸溶解過濾后的濾液中存在亞鐵離子，加氯酸鈉后被氧化成三價(jià)鐵離子，調(diào)節(jié)溶液至2.0~3.5時(shí)三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)變成沉淀，因此粗品中含有，故答案為：；；

(4) 因銨根離子會發(fā)生水解反應(yīng)，導(dǎo)致其溶液中的銨根離子濃度減小，而加稀硫酸后可以使的水解平衡逆向移動，增大濃度，從而增大的產(chǎn)量，故答案為：使的水解平衡逆向移動，增大濃度，從而增大的產(chǎn)量；

(5)焙燒過程中分解產(chǎn)生氨氣和，產(chǎn)生的氨氣可以用稀硫酸吸收轉(zhuǎn)變成硫酸銨在沉釩時(shí)循環(huán)使用，故答案為：稀；

(6)充電時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，結(jié)合總反應(yīng)式可得陽極電極反應(yīng)為：，由陽極反應(yīng)可知電解過程中陽極區(qū)的氫離子濃度增大，為維持兩側(cè)溶液的電荷守恒，氫離子應(yīng)透過隔膜向陰極移動，故答案為：； ；