过渡金属-钒及其化合物（含解析）-2026届高中化学一轮复习讲义

铀及其化合物

【核心知识梳理】

1.锐的原子结构一23V

电子排布式Is22s22P63s23P63d34s2

简化电子排布式[Ar]3d34s2

电子排布图川皿1tMM皿州川川ItIWIIM

（轨道表示式）Is2s2p3s3p3d4s

价层电子排布式3d34s2

周期表中的位置第四周期第VB族

常见化合价+3、+4、+5

2.钿（V）

⑴物理性质：银白色金属，熔点高，有延展性，质坚硬，无遨性

⑵化学性质：常温下不活泼，在空气中不被氧化，不能与除HF以外的非氧化性酸及碱发生作用，能

溶于浓硫酸、硝酸等氧化性酸溶液中

3.五氧化二钮（V2O5）

⑴五氧化二锐既能溶于强碱，又能溶于强酸，属于两性氧化物，但以酸性为主

V2O5+6NaOH=2Na3Vo4+3H2O

V2O5+H2so4=（VCM2SO4+H2O

⑵V2O5中V的化合价为+5,有较强的氧化性：V2O5+6HCI（浓）=2VOC12+Cb+3H2O

（3）1800C发生分解反应：2V2O52V2O4+O2T

4.钿的氨化物：机能分别以+2、+3、+4、+5价与氧结合，形成四种氧化物：一氧化钿、三氧化

二钮、二氧化机、五氧化二机

5.VO2+、VO?：在酸性介质中，V0：具有强氧化性

2+23+

VOj+Fe+2H*=VO^-FFe4-H2O

+2+

2Voi+H2C2O4+2H=2VO+2co2T+2H2O

6.钢盐

五价帆盐包括V03（偏帆酸盆）、voi（正帆酸盐），如：偏钮酸铉、偏锐酸钠、偏钢酸钾、正机酸钠;

四价锐盐：硫酸氧机、草酸氧帆。不同价态的帆离子有不同的颜色：V0；颜色为浅黄色，V02+颜

色为蓝色，V产为绿色，V2+为紫色

7.钠酸盐

偏机酸盐（NH4Vo3）、正钢酸盐（Na3VoQ等在加热条件下不稳定，2NH4Vo3V2O5+2NH3T+H2O

【巩固练习】

1.钿是一种熔点高、硬度大，无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域v工业上利

用冶炼铝生成的固体废料一赤泥（主要成分为FC2O3、A12O3SV2O5及少量稀土金属氧化物）提取金

属帆，其工艺流程图如下，下列说法正确的是（）

已知：钿有多种价态，其中+5价最稳定。钿在溶液中主要以V0；和V01的形式存在，且存在平

衡VO2+H2O-W——+2H+

A.工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的软水

B.可以推测VO2cl溶解度大于NH4VO3

C.焙烧非磁性产品所得的同体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D.将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中•定不

含铁元素

2.铀元素在酸性溶液中有多种存在形式，其中VO?十为蓝色，VO；为淡黄色，VO；具有较强的氧化性,

Fe2\SCT等能把VO£还原为VO?*。向VOSCh溶液中滴加酸性KMnO』溶液，溶液颜色由蓝色变

为淡黄色。下列说法不正确的是()

A.在酸性溶液中氧化性：MnO；>VO2

B.Feb溶液与足量酸性(VO2)2SOJ溶液发生反应的离子方程式：Fe2++VO2+2H+=Fe3++VO2+

+H2O

C.向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液反应的化学方程式为1OVOSO4+2H2O+

2KMnO4=5(VO2)2SO4+2MnSO4+2H2SO4+K2SO4

D.向含1molVO2的酸性溶液中滴加1.25molFeSC>4的溶液完全反应，转移电子为Imol

3.(2024・河北卷)V2OS是制造帆铁合金、金属帆原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂

从石煤中提取V2O5的工艺，具有钢回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流

程如下。

R-N(CH3)3C1NH4C1

溶液

石煤+苛化泥沉锐v205

制团烘干

母液

滤渣①尾液

H2O(g)+

气体①

pH-865~70℃

3%NHHCO

43盐浸滤液①

溶液

滤渣

已知：i.石煤是一种含V2O3的矿物，杂质为大量A12O3和少量CaO等；苛化泥的主要成分为CaCO3、

NaOH、Na2cO3等,

ii.高温下，苛化泥的主要成分可与AI2O3反应生成偏铝酸盐；室温下，偏帆酸钙[Ca(VO3)2]

和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题：

⑴帆原子的价层电子排布式为；焙烧生成的偏帆酸盐中锐的化合价为，

产生的气体①为(填化学式)

(2)水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含帆成分为偏机酸钙，滤液中杂质的主要成分为(填

化学式)

(3)在弱碱性环境下，偏锐酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的西子方程式为

：CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为；浸取

后低浓度的滤液①进入(填工序名称)，可实现钢元素的充分利用

(4)洗脱工序中洗脱液的主要成分为(填化学式)

⑸下列不利于沉钮过程的两种操作为(填序号)

a.延长沉帆时间b.将溶液调至碱性c.搅拌d.降低NHK1溶液的浓度

4.(2023・江苏卷)VzOs-WQMTiCh催化剂能催化NHa脱除烟气中的NO,反应为

4NH3(g)+Ch(g)+4NO(g)=4N2(g)+6H2O(g)△〃=一1632.4kJmo「

⑴催化剂的制备。将预先制备的一定量的WOVTiCh粉末置于80C的水中，在搅拌下加入一定量的

NH4V03溶液，经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状V2O5—W0，TiO2催化剂。在水溶液中V05水解为

H3V04沉淀的离子方程式为；反应选用NH4VCh溶液而不选用NaVCh溶液

的原因是________________

⑵催化剂的应用。将一定物质的最浓度的NO、O2、NH3(其余为N?)气体匀速通过装有VzOs-WCh/TQ

催化剂

的反应器，测得N0的转化率随温度的变化如题图所示。反应温度在320~360℃范围内，NO转化

率随温度变化不明显的原因是:反应温度高于380℃,NO

转化率下降，除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还有

______________________________________(用化学方程式表示)

⑶废催化剂的回收。回收V2O5—WOVTQ废催化剂并制备NH4VCh的过程可表示为

NaCOa固体4%%5。4溶液NHQ溶液

TTT

废催化剂T焙烧卜T酸浸H分离|-4沉钮F>NH4V

①酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钢元素浸出率的方法还有

②通过萃取可分离机和鸽，在得到的帆酸中含有H4V4O3已知H4V4。12具有八元环结构，其结构

式可表示为_________

③向pH=8的NaVCh溶液中加入过量的NH4C1溶液，生成NH4VCh沉淀。已知：Ksp(NH4Vo3)=1.7x10

一3,加过量NH4C1溶液的目的是

5.(2020•全国卷【)帆具有广泛用途。黏土机矿中，帆以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、

镁的铝硅酸盐，以及SiCh、Fe.Q4。采用以下工艺流程可由黏土钮矿制备NH4Vo3。回答下列问题：

airx.H^O,NaOHNaOHHCINH,CI

MnO2港渣①滤液②滤渣③滤渣④滤液⑤

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH妇下表所示:

金属离子Fe3+Fe2+AF+Mn2+

开始沉淀pH1.97.03.08.1

完全沉淀pH3.29.04.710.1

(1)“酸浸氧化''需要加热，其原因是

(2)“酸浸氧化"中，VO'和VO?"被氧化成VO],同时还有离子被氧化.写出vo+转化为V0；

反应的离子方程式_______________________________________________________

(3)“中和沉淀”中，帆水解并沉淀为V2O5JH2O,随漉液②可除去金属离子K+、Mg2\Na\,

以及部分的

(4)“沉淀转溶”中，V2O5JH2。转化为乳酸盐溶解。滤渣③的主要成分是

⑸“调pH”中有沉淀产生，生成沉淀反应的化学方程式是

(6)“沉钿‘中析出NH4VCh晶体时，需要加入过量NH』。，其原因是_____________________

6.(2016•全国III卷)以硅藻土为载体的五氧化二帆(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钢催化剂

中回收V2O5既避免污染环境乂有利于资源综合利用。废钢催化剂的主要成分为：

物质VQV2O4K2SO4SiO2Fe2O3AI2O3

NaCI①加恋酸调②加氨水调

NaaCO,H2OpH=l>1.6pU-*>.0

废渣in

已知：①V2O5、AI2O3、SiO2可与Na2c。3、NaCI组成的混合钠盐在高温下反应，并转化为NaVCh、

Na[AI(OH)4],NazSiOa等可溶性钠盐

②[Al(0H)]4+4H4=AI3+4H2O

⑴焙烧I包括氧化和钠化成盐两个过程，氧化的目的是获得V2O5,写出氧化过程中FCO、2O3发生反

应的化学方程式：;废渣[的主

要成分是;

精制【中加盐酸调pH的主要作用是,加入NH3H2O后发生反

应的离子方程式为____________________________________________________________

⑵精制II中加入CaCL溶液除去磷酸盐，pH过小时影响除磷效果的原因是

pH过大时，沉淀量增大的原因是__________________________________

⑶沉铀所得NH4V03沉淀需进行洗涤，洗涤时除去的阴离子主要是。NH4VCh在500°C

时焙烧脱氨制得产品V2O5,反应的化学方程式为2NH4Vo3V2O5+H2OT+2NH3T。但脱氨过程中，

部分V2O5会转化成V2O4,反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为3：2,该反应的化学方程式为

9.HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧-水浸取法从HDS废催化剂(主

要成分为MoS、NiS、V2O5、AI2O3)中提取贵重金属钮和钳，其工艺流程如图所示。

纯碱、空气过量co?

瞟―-嵩扁序3[调PH)

气'体4渣滤港

NHtClHNO3

•焉谑液3•1旬——H2MOO,•H20

||铝酸

煨烧滤液4

I

V2O3

已知：I.MOO3、V2O5、AI2O3均可与纯碱反应生成对应的纳盐，而N1O不行

II.高温下，NH4Vo3易分解产生N?和一种含氮元素的气体

回答下列问题：

⑴“浸渣”的成分为(填化学式)；“滤液2”中的成分除了Na2MoO4^,还含有(填化学式)

⑵请写出“焙烧”过程中MoS及Al2O3分别与纯碱反应的化学方程式：

(3)“沉锐”时提锐率随初始帆的浓度及氯化铁的加入量的关系如图所示，则选择的初始机的浓度和

NH4C1的加入量分别为、

初始锐浓度/(g•L-,)NH.CI加入最/(g•L-,)

(4)“沉帆”时生成NH4VCh沉淀，则“燃烧”后生成氧化产物和还原产物的物质的量之比为

10.五氧化二机广泛用于冷金、化工等行业，主要用于冶炼锐铁、用作冶金添加剂，占五氧化二机总

消耗量的8()%以上，其次是用作有机化工的催化剂。为了增加V2O5的利用率我们从废帆催化剂(主

要成分V2O5、VOSCh、K2s0小SiO?和FezCh等)中回收VG的一种生产工艺流程示意图如下：

⑴①中废渣的主要成分是

①中V2O5发生反应的离子方程式为

(2)②、③中的变化过程可简化为(下式中的R表示VO?+或Fe3+,HA表示有机萃取剂的主要成分)：

R2(S€)4)(水层)+2〃HA(有机层>=i2RA〃(有机层)+〃H2so«水层)

②中萃取时必须加入适量碱，其原因是；实验室

进行萃取操作使用的玻璃仪器为

⑶实验室用的原料中V2O5占6%(原料中的所有帆已换算成V2O5)。取100g该废钢催化剂按工业生产

的步骤进行实验当加入100mL0.1moLL-的KQO3溶液时，溶液中的机恰好被完全处理，假设以

后各步钿没有损失，则该实验中饥的【可收率是[MIV2O.S)=182g/moll

(4)25℃时取样进行试验分析，得到帆沉淀率和溶液pH之间的关系如下表：

pH1.31.41.51.61.71.81.92.0

钢沉淀率/%88.194.896.598.098.898.696.493.1

试判断在实际生产时，⑤中加入氨水调节溶液的最佳pH为：若帆沉淀率为93.1%时不产

生Fe(OH)3沉淀，则此时溶液中c(Fe2+)W。已知：25c时Ksp[Fe(OH)3]=2.6xl(T39

11.五氧化二钮(V2O5)在冶金、催化剂、磁性材料等领域有重要作用。实验室以含帆废料(含有V2O3、

Fe2O3.AI2O3、CuO、有机化合物等)来制备V2O5的一种工艺流程如下：

足盘足量H2sO]

含VC)3、NH；

空气溶液

广Mg2.等肉子

调

含乳废料f焙烧—►酸浸pH—的溶液

净化I

1L灌渣1

足出粉t

MgCOs适量氨水

足量（NHJCO,

源液1T净化仙-NH4VO3沉淀

|净中b空气

灌渣2

适晟(NHJ2CO3

已知：含钿离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系:

溶液pH<4.06.0〜8.08.0〜10.0

锐元素主要存在形式VOoVO；ve

请回答下列问题：

⑴含铀废料中的有机化合物主要在工序中除去

(2)“焙烧”产物之一是Mg(VO3)2，写出它在“酸浸”(溶液pHV2)过程中发生反应的化学方程式

⑶常温时，若“调pH净化I”工序中最终溶液pH=7,通过计算判断，此时Qi?.是否已经沉淀完全{已

知离子浓度<1.0x10-5niol-L-1认为沉淀完全；Ksp[Cu(OH)2]=2.2x10

2°}__________________________________

(4)“净化II”时若加入过量的(NH4)2CO3，可能导致的后果为

(5)“滤渣2”中含有Mg2(OH)2CO3,写出生成Mg2(OH)2CO3的离子方程式

(6)“城烧”时，除生成V2O5外，还生成了参与大气循界的气体，写出燃烧时的化学方程式

【钢及其化合物】答案

1.Bo解析：赤泥进行碱浸，氯化铝溶解生成偏铝酸盐，再通入二氧化碳得到氮氧化铝沉定；成渔1

经系列操作得到V2O5,可知滤渣1中含有FezOs、V2O5及少量稀土金属氧化物，进行还原、磁选，

磁性产品中含有Fe等，非磁性产品含有V元素，在空气中焙烧后用盐酸溶解，饥在溶液中主要以

VOd和VO3的形式存在，再加入氯化馁转化为NH4VCh,焙烧得到V2O5。氨水不能溶解氧化铝，故

A错误；用盐酸溶解后的溶液中含有VOS、VOj\CP,加入氯化铁会生成NH4VO3沉淀，反应向生

成更难溶的物质进行，可以推测VO2C1溶解度大于NH4VOb故B正确；溶液中存在平衡VO寸十

+

H2O^=^VO.r+2H,盐酸过量平衡逆向移动，会抑制NH4Vo3的生成，不能加入过量的盆酸，故C

错误；加入的硝酸不足，Fe元素被硝酸氧化可能生成亚铁离子，亚铁离子遇KSCN溶液无明显现象，

故D错误。

2.B。解析：向VOSO4溶液中滴加酸性KMnC>4溶液，溶液颜色由蓝色变为淡黄色，说明MnO『将

VO2+氧化为VO寸，从而得出氧化性：MnOr>VO^,故A正确；碘离子的还原性强于亚铁离子且加

入足量酸性(VO?)2SO4溶液，碘离子应参与氧化还原反应，故B错误；向含1molVO寸的酸性溶液中

2++3+2+

滴加含1.25molFc?+的溶液发生反应：Fe+VO^+2H=Fe+VO+H2O,则VO寸的量不足，

所以转移电子为1mol,故D正确。

3.(l)3d34s2+5CO2

(2)NaAIO2

(3)HCO?+OH-+Ca(VO3)2CaCO3+H2O+2Vo彳

提高溶液中HCO；浓度，促使偏机酸钙转化为碳酸钙，释放VO屋离子交换

(4)NaCI

(5)bd

解析：石煤和苛化泥通入空气进行焙烧，反应生成NaVO3、Ca：VO3)2、NaAlCh、Ca(AK)2)2、CaO和CO2

等,水浸可分离焙烧后的可溶性物质(如NaVCh)和不溶性物质［Ca(VO3)2、Ca(AKh)2等］,过滤后涯液

进行离子交换、洗脱，用于富集和提纯V01,加入氯化镁溶液沉锐，生成NH4Vo3,经一系列处理后

得到V2O3；滤渣①在PHH8,65〜70℃的条件下加入3%NH4HCO3溶液进行盐浸，滤渣①中含有锐元

素，通过盐浸，使滤渣①中的锐元素进入滤液①中，再将滤液①回流到离子交换工序，进行V05■的

富集。

⑴机是23号元素，其价层电子排布式为3d34s2;焙烧过程中，氧气被还原，V2O3被氧化生成VOT,

偏锐酸盐中锐的化合价为+5价；CaCCh在800C以上开始分解，生成的气体①为CO?。

(2)由已知信息可知，高温下，苛化泥的主要成分与AL03反应生成偏铝酸钠和偏铝酸钙，偏铝酸钠溶

于水，偏铝酸钙难溶于水，所以滤液中杂质的主要成分是NaAlCh。

⑶在弱碱性环境下，Ca(VO3)2与HCOi■和0H一反应生成CaCCh、V0］和H?0,离子方程式为：

HCOr4-OH-+Ca(VO3)2CaCO3+H20-F2V0f;CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率，因为C可提

高溶液中HCCK浓度，促使偏执酸钙转化为碳酸钙，释放VOH;滤液①中含有V(X、NHI等，且农

度较低，若要利用其中的钗元索，需要通过离子交换进行分离、宙集，故滤液①应进入离子交换工序。

(4)由离子交换工序中树脂的组成可知，洗脱液中应含有C广，考虑到水浸所得溶液中含有Na+,为避

免引人其他杂质离子，且NaCI廉价易得，故洗脱液的主要成分应为NaCI。

(5)a.延长沉锐时间，能使反应更加完全，有利于沉机，a不符合题意；b.NH4CI呈弱酸性，如果将

溶液调至碱性，0H一与NH：反应，不利于生成NH4Vo3,b符合题意；c.搅拌能使反应物更好接

触，提高反应速率，使反应更加充分，有利于沉锐，c不符合题意；d.降低NHC1溶液的浓度，不

利于生成NH4Vo3,d符合题意；故选bd。

4.(l)vor+2H205=^H3V041+OH-

NH4V0.3发生双水解vor4-NH/4-4-NH3,NH才有利于VO》水解

(2)此温度范围内，催化剂活性已达最佳，对反应速率影响不明显，故NO转化率基本不变

催化剂放电

NHJ+5O2=^=4NO+6H2ON2+O2^=2NO

(3)①适当增加酸的浓度、升高温度、延长酸浸时间等

0

③增加铁根离子浓度，促进平衡向析出沉淀的方向移动，提高NH4V03的含量

解析：(1)在水溶液中V01水解为H3Vo4沉淀的离子方程式为vor4-2H2O5=^H3VO4J,+OH',反

应选用NH4VCh溶液在于NHN03发生双水解VOT+NHj+H2O;=^H3VO41+NH3,NH1有利于

V03水解。

(2)反应温度在320~360°C范围内,NO转化率随温度变化不明显的原因是此温度范围内，催化剂活性

已达最佳，对反应速率影响不明显，故NO转化率基本不变。反应温度高于380℃,NO转化率下降，

催化剂

有可能体系产生了NO,如NH3+5O2F=4NO+6H2ON2+O2放电2NO等。

⑶提高机元素浸出率的方法还有适当增加酸的浓度、升高温度、延长酸浸时间等，已知H4V4。12具有

八元环结构，且V连有五根共价键，结构式可表示为OHoNH4Vo3饱和溶液中

0

HO/X-Vqi_0M

存在溶解平衡NH4Vo36);=^1"但4)+丫0］似4),加过量NHK1溶液有利于增加馁根离子浓度，促

进平衡向析出沉淀的方向移动，提高NH4V03的含量。

5.(1)加快酸浸氧化反应速率(促进氧化完全)

2+++2+

(2)FeVO+MnO2+2H=VO?+Mn4-H2O

(3)Mn2+Fe3+.Al3+

(4)Fe(OH)3

(5)NaAIO2+HC1+H2O=NaCl+AI(OH)31

(6)利用同离子效应，促进NH4V03尽可能析出完全

解析：(1)“酸浸氧化''过程中锐矿粉、MnCh和30%H2sCh发生反应，常温下反应速率较小，加热的目

的是加快酸浸氧化反应速率。

+3+2+

(2)Fe3O4与稀硫酸反应：Fe3O44-8H=2Fe+Fe+4H2O,“酸浸氧化”过程中，Fe?+具有还原性，

也能被MnCh氧化生成Fe3+。V0+被氧化为VO才，MnO?则被还原为Mr?+,溶液呈酸性，结合守恒

规律，写出离子方程式：VO++MnO2+2H+=VO才+Mn2++H2。。

(3)由表中数据可知，Mi?+开始沉淀的pH为8.1,A13+开始沉淀的pH为3.0,沉淀完全的pH为4.7,

Fe3+沉淀完全的pH为3.2。“中和沉淀”中调节pH=3.0〜3.1,锐水解并沉淀为V2O5XH2O,此时Mr?

一不沉淀，AF+部分沉淀，Fe3-几乎沉淀完全，故随滤液②除去的金属离子有K+、Mg2+、Na+、Mn2

3+

.及部分A13+、FeO

(4)滤饼②中含V2O5・XH2。、Fe(0H)3和少量A1(OH)3,“沉淀转溶''中，加入NaOH溶液，调节pH>13,

V2O/H2O转化为机酸盐溶解，A1(OH)3转化为NaAlCh,故滤渣③的主要成分是Fe(OH)3。

⑸滤液③中含有NaAKh、NaVCh,“调pH”中加入HC1,调节pH=8.5,此时NaAlC)2+HCl+

H20=Al(0H)31+NaCIo

(6)NH4Vo3存在沉淀溶解平衡：NH4Vo3(s)；；^NH7(aq)+VO》(aq),“沉锐”中加入过量NH』C1,增大

cXNHr),有利于NH4V03结晶析出(问离子效应的应用)。

+

6.(1)V2O24-2H=2VO?4-H2OSiO2

(2)0.5(3)Fe(OH)3和A1(OH)3

⑷碱

(5)K+

(6)2NH4Vo3V2O5+H2O4-2NH3T

解析：(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2',V2O5、VO2‘中V元素均显+5价，V元素化合价不变，则该反

应是非氧化还原反应，结合溶液的酸碱性及元素守恒写出离子方程式：V2O5+2H+=2VOi+H2Oo

废机催化剂中除SiOz外，其余物质均与稀硫酸反应生成易溶于水的盐，则“废渣1”的主要成分是二氧

化硅。(2)“氧化”中使3moi的VO2+变为V0?,转移电子的物质的量为3moix(5—4)=3mol;氧化剂

KCI03被还原为KCI,Cl元素由+5价降低到一1价，根据电子守恒可知，需要KQCh的物质的量至

3mol

少为飞一=0.5mol。(3)由图可知，加入KOH中和后产生废液2,而“中和”作用之一是使机以VQfT

形式存在于溶液中，后续操作中未进行除杂操作，显然该过程中还生成Fe(OH)3和A1(OH)3沉淀，从

而除去Fe3+、AP+,故“废渣2”中含有Fe(0H)3和A1(OH)3°(4广离子交换”和“洗脱”可简单表示为4ROH

离子交换

+V4Oir-R.»V4O|2+4OH-(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，应增加溶

液中c(OH),使平衡逆向移动，故淋洗液应该呈碱性。(5)“氧化”和“中和”操作中分别加入KC16、

KOH,而“离子交换”过程中，消耗V』O伤同时生成OH"而阳离子未参与离子交换，故"流出液''中

阳高于戟多的是K、(6)“沉钝'将到偏轨皎锭(NH4Vo3)沉淀，"发烧''过程中生成V2O5,考虑铁盐的不

稳定性，还应生成NH3和H2O,结合元素守恒写出化学方程式：2NH4Vo3V2O5+H2O+2NH3b

H：N：N：H

7.(1)HII2VzOs+N2H4+8HCMVOCI2+N2T+6H2O

(2)①分液漏斗关闭旋塞a②DIIII

(3)cr除去晶体表面的乙醇

51cVxlO-3

(4)--------xlOO%

解析：(2)②VCP+能被02氧化，先打开旋塞a,通入一段时间CO2排尽装置中的空气，然后再打开旋

塞b,加入VOQ2溶液，持续搅拌一段时间，使反应完全。为防止空气进入，反应结束后取下P,在

锥杉瓶口寒上无孔橡胶塞，然后在干燥器中静置后抽滤。(3)用饱和NH4HCO3溶液洗涤可除去产物表

面的。一，用无水乙醇洗涤除去产物表面的水，用无水乙酰(更易挥发)洗涤除去产物表面残留的乙醇。

(4)由滴定反应可得关系式V〜VOf■〜Fe2+〜(NHSFe(SO4)2,〃(V)=cVx|()-3mo］,故产品中锐元素的

51<?VxlO-3

质量分数为---------xlOO%。

8.(l)4FeO・VQi+5O22Fe,Oi+4VQ，FczOi除Si并将［AKOHHa转化为AH+

3++

Al+3NH3H2O=AI(OH)31+3NHt,H+NHyH2O=H2O+NHt

(2)形成溶解度较大的酸式盐(或形成溶解度较大的磷酸氢钙或硝酸二氢钙)产生了Ca(OH)2沉淀

(3)cr3V2O5+2NH33V2O4+N2+3H2O

解析：(1)氧化过程FcOVzCh生成对应的金属氧化物FC2O3和V2O5,化学方程式为4FCOV2O3+

5O22Fe2O3+4V2O5;经过氧化和钠化后，V2O5,AI2O3、SiO?均转化为可溶性盐，FezCh成为滤渣；

精制I中加盐酸调pH是为了和SiO*反应生成硅酸沉淀，并将［Al(OH)k转化为A1;加^入NH3-H2O

后与A13+发生反应生成A1(OH)3沉淀，还可以中和酸，反应的化学方程式为AF++

3NH3H2O=A1(OH)31+3NHj、H-+NH3.H2O=H2O+NHZ。

⑵精制II中加入CaCL溶液生成磷酸钙沉淀，除去磷酸盐，pH过小时易形成溶解度较大的酸式盐；

pH过大时易形成Ca(OH)2沉淀。

⑶沉机时加入试剂NH』。，因比所得NH4VCh沉淀含有的阴离子主要为0一；脱氨过程中，部分V2O5

会转化成V2O4,且反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为3：2,则V2O5为氧化剂，NH?为还原剂，

还原产物为V2O4,氧化产物为N2,则氧化还原方程式为3V2O5+2NH33V204+用+3此0。

9.(l)NiONaV€)3、NaHCO3

(2)2MoS+2Na2cO3+5ORNa2MoO4+2CO2+2SO2A12O3+Na2CO32NaAlO2+CO2T

(3)20g-L-110gL-'

(4)2：3

解析：(1)硫化物焙烧时生成氧化物和二氧化硫，由于NiO不能与碳酸钠反应，故‘'水浸”肘以“浸渣”

的形式沉淀出来，而MOO3、V2O5、AI2O3与纯碱反应生成NazMoCh、NaVCh和NaAKh,通入过量

CO2生成沉淀A1(OH)3和NaHCCh,故“滤液2”中的成分除了Na2MoOj外，还含有NaVCh、NaHCCh。

(4)由信息和流程及氧化还原反应原理可知，NH4VCh沉淀燃烧时分解产生V2O3、N2和N%,故反应

的化学方程式为6NH4Vo33V2O3+2N2T+2NFLT+9H20,氧化产物为N2,还原产物为V2O3,故比值

为2：3。

+2+

10.(1)SiO2V2O5+4H+SO5~=2VO+SO/+2H2O

(2)加入碱，中和H2s。4,使平衡正向移动分液漏斗、烧杯

(3)91.0%

(4)1.72.6x10-3mol/L

解析：(1)上述分析可知滤渣A为SiCh,从流程图可以看出，在酸性条件下，V2O5转化为VCP+,SOr

能被V2O5氧化生成SOT,根据氧化还原反应的规律配平该离子反应方程式为：V2O5+SOg+4H+

2+

=2VO+SOr+2H2O;(2)反萃取时，分析平衡R2(SO4)(水层)+2〃HA(有机层)2RA/?(有机层)

+〃H2s。4(水层)，为提高②中萃取百分率，则加入碳中和硫酸，可以使平衡正移，多次连续萃取。萃

取分液操作时，用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯；(3)根据氧化还原规律可知，当加入100mL0.1

2

mol/L的KCIO3溶液时，溶液中的机恰好被完全处理的离子方程式为：ClOf+6VO*+3H2O=6VO?

+6H++C「，再结合V2OS+SOT+4H+=2VO2++SOr+2H2。，从而得出关系式：3V2O5〜6VO?

卜〜ClOf,因〃(C1O口=0.1mol/LxO.lL=0.()lmol,所以〃("2。5)=3x0.01mol=0.03mol因此该实险

中机的回收率是“3端:黑f100%=91.0%;(4)从沉淀率和pH关