（2013•深圳二模）钒及化合物用途广泛．工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿（FeO⋅V2O5）碱熔法提取V2O5．简要

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/05/14 01:22:42

（2013•深圳二模）钒及化合物用途广泛．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焙烧时可发生反应：V₂O₅+Al₂O₃+2Na₂CO₃

高温

（1）焙烧是利用含少量Al₂O₃的钒铁矿（FeO⋅V₂O₅），Fe元素被氧化，生成Fe₂O₃或Fe₃O₄，结合反应①可知，烧渣A的主要成分为NaVO₃、NaAlO₂、Fe₂O₃（或Fe₃O₄），加水NaVO₃、NaAlO₂溶解，铁的氧化物不溶解，故浸出渣B为Fe₂O₃（或Fe₃O₄），
故答案为：Fe₂O₃（或Fe₃O₄）；
（2）由信息②常温下物质的溶解度，可知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．
故答案为：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）操作①将固体与液体分离得到HVO₃，应过滤，并洗涤附着的杂质；
加入硫酸反应，偏铝酸钠与NaVO₃与硫酸反应都生成硫酸钠，偏铝酸根会转化为铝离子，不洗涤，产品中可能含有的金属阳离子是Na⁺、Al³⁺；据此判断；
操作②是加热分解固体HVO₃生成V₂O₅，应在坩埚内进行，故选D，
故答案为：过滤；Na⁺、Al³⁺；D；
（4）已知：①、2V₂O₅（l）+5Si（s）+5CaO（s）=4V（s）+5CaSiO₃（s）；△H₁=-2096.7kJ/mol
②、CaSiO₃（s）=CaO（s）+SiO₂（s）；△H₂=+92.5kJ/mol
根据盖斯定律，①+②×5得：2V₂O₅（l）+5Si（s）=4V（s）+5SiO₂（s）；故△H₃=-2096.7kJ/mol+92.5kJ/mol×5=-1634.2 kJ/mol，
故答案为：-1634.2 kJ/mol．

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