Question

【题目】钒钛磁铁矿炼钢后剩余的尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等，现从该钒渣中回收V2O3及少量单质铝的工艺流程如图：

（1）滤液I的成分是NaVO3、NaAlO2和___（写化学式）。

（2）检验滤渣I中含有一种可作红色油漆和颜料的成分的方法是___。

（3）写出“焙烧”时生成NaVO3的化学方程式___。

（4）写出滤液Ⅲ与氨水反应生成沉淀的离子方程式___。

（5）NH4VO3和Na2SO4的混合液需要经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶和过滤等操作得到NH4VO3晶体，结合如图分析，为了得到较纯净的NH4VO3晶体和较高的晶体析出率，应选择最适宜的结晶温度为a、b、c、d四点中___点对应的温度。

（6）若经过（5）步骤后得到的是粗NH4VO3晶体，则精制NH4VO3晶体需要采用的操作为___。

Answer 1

【答案】Na2SiO3 将少量滤渣I溶于稀盐酸中，向溶解后的混合液中滴加KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明滤渣中含有Fe2O3 V2O3+O2+Na2CO32NaVO3+CO2 Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ b 重结晶

【解析】

钒钛磁铁矿炼钢后剩余的尾渣中含有V2O3、MgO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等，加入纯碱850°C焙烧反应生成NaVO3、NaAlO2和Na2SiO3，MgO、Fe2O3和碳酸钠不反应，加入蒸馏水溶解过滤得到滤渣Ⅰ为MgO、Fe2O3，滤液Ⅰ加入试剂调节溶液PH=9，升温到80°C过滤得到滤渣Ⅱ和滤液Ⅱ，滤液中加入硫酸铵沉钒，得到偏钒酸铵晶体，550°C煅烧得到V2O3；据此分析。

(1)分析可知滤液I的成分是NaVO3、NaAlO2和Na2SiO3；

(2)检验滤渣I中是否含有Fe2O3的方法是：将少量滤渣I浓于稀盐酸中，向溶解后的混合液中滴加KSCN溶液,若溶液变为血红色，说明滤渣中含有Fe2O3；

(3)V2O3生成NaVO3，因为化合价升高被氧化，因此需要氧气作为氧化剂，“焙烧”时生成NaVO3的化学方程式：V2O3+O2+Na2CO32NaVO3+CO2；

(4)滤液Ⅲ中含有氯化铝，与氨水反应生成沉淀的离子方程式：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+；

(5) NH4VO3的溶解度随温度升高增大，所以尽可能选择低温条件，但是a点二者的溶解度一样大，适宜选择a、b、c、d四点中b点对应的温度；

(6)精制NH4VO3晶体需要采用的操作为重结晶。