2021届高三化学二轮复习专项突破 第二部分 非选择题第8题　以工艺流程为主流的无机综合题

2021届高三化学二轮复习 非选择题突破 第8题　以工艺流程为主流的无机综合题 1.(2020·课标全国Ⅰ，26)钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。 该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Al3＋ Mn2＋ 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1 回答下列问题： (1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是_________________________ _________________________________________________。 (2)“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VOeq \o\al(＋,2)，同时还有________离子被氧化。写出VO＋转化为VOeq \o\al(＋,2)反应的离子方程式___________________________。 (3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5·xH2O，随滤液②可除去金属离子K＋、Mg2＋、Na＋、________，以及部分的________。 (4)“沉淀转溶”中，V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是________。 (5)“调pH”中有沉淀生成，生成沉淀反应的化学方程式是 _________________________________________________。 (6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是_________________________________________________。 解析　(1)“酸浸氧化”中温度较低时，酸浸和氧化反应速率较慢。为了加快酸浸和氧化反应速率，需要加热。(2)从原料看，“酸浸氧化”中四氧化三铁溶于稀硫酸，发生反应Fe3O4＋4H2SO4===FeSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O，加入的二氧化锰除氧化VO＋和VO2＋外，还氧化Fe2＋。VO＋转化为VOeq \o\al(＋,2)反应的离子方程式为VO＋＋MnO2＋2H＋===VOeq \o\al(＋,2)＋Mn2＋＋H2O。(3)根据表格中数据知，pH在3.