专题10 第28题 无机工业流程（强化训练）-2021高考化学二三轮复习题型大突破系列（解析版）

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专题 10 第28 题 无机工业流程题（强化训练）
1．从石油废催化剂(主要含有 、 、Ni、Mo、Fe 等)中回收钒、钼，是提取这些紧缺金属的重
要方法。国内采用的一种工业流程如下：
回答下列问题：
(1)对原料进行了两次焙烧，第一次焙烧的主要目的是_______，第二次焙烧时 发生反应的化学方程式
为_______。
(2)水浸取滤渣中主要含有氧化镍、三氧化二铁。室温“沉铁”时，若溶液中 ，加入
碳酸钠调节溶液的 pH 为_______即可使 恰好沉淀完全(沉淀完全的离子浓度 )，此
时_______(填“有”或“无”) 沉淀生成。(假设溶液体积不变， ；
，)
(3)加入 调节 pH 到8.5，将钒元素以偏钒酸铵的形式分离出来，加氨系数 K(铵盐与钒含量换算比)和
温度对其影响如上图所示，则 K最佳值约为_______﹐温度最佳值约为_______，温度过高会使沉钒率下降，
原因是_______。
(4)钼酸铵溶液可以结晶出二钼酸铵[( ，相对分子质量为 340]，取少量晶体，一定条件下受
热分解的热重曲线如图所示：
则597℃时，二钼酸铵热分解的化学方程式为_______。
【答案】将金属单质 Ni、Mo、Fe 转化为相应的金属氧化物
2.8 无 4 80 铵盐受热易分解
【分析】
石油废催化剂(主要含有 、 、Ni、Mo、Fe 等)进行焙烧破碎后生成金属氧化物（ 、
、NiO、MoO3及Fe2O3等），再经过苏打（Na2CO3）焙烧，得到偏铝酸钠、偏钒酸钠及不溶于水的
NiO、MoO3及Fe2O3，再进行酸浸后，NiO、MoO3及Fe2O3溶于酸形成相应的金属离子，再调节适当 pH 沉
铁；向水浸取后所得的溶质中通入二氧化碳可将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀而除去，再向溶液中加入
调节适当 pH 沉钒得到偏钒酸铵，最后经过离子交换过程回收 Mo 元素，得到钼酸铵，据此结合题
中所给信息即元素化合物的性质分析解答。
【详解】
(1)废催化剂(主要含有 、 、Ni、Mo、Fe 等)进行一次焙烧，主要是为了将金属单质
Ni、Mo、Fe 转化为相应的金属氧化物；第二次焙烧过程中加入碳酸钠，其中五氧化二钒、氧化铝均会与
碳酸钠发生反应，其五氧化二钒与碳酸钠高温焙烧会生成偏钒酸钠与二氧化碳，其化学方程式为：
，故答案为：将金属单质 Ni、Mo、Fe 转化为相应的金属氧化物；
；
(2) 时，根据 Ksp 的公式可知，溶液中的 c(OH-)= =
=6.0×10-12 mol/L，此时 pH=-lgc(H+)=-lg =lg6-12+14 2.8，Qc=
，因 Qc＞ ，所以无 生成，故
答案为：2.8；无；
(3)加入 调节 pH 到8.5，将钒元素以偏钒酸铵的形式分离出来，根据图像可知，加氨系数 K(铵盐与
钒含量换算比)对钒的沉淀率影响图像可知，当 K在4附近时，沉淀率可达到最大，则 K最佳值约为 4；再
根据钒的沉淀率随温度的变化曲线可知，温度最佳值约为 80 ；因为铵盐受热易分解，所以温度过高会
使沉钒率下降，故答案为：4；80 ；铵盐受热易分解；
(4)设有 1mol (NH4)2Mo2O7，则其质量为 340g，在 597 时，固体损失 340g×(1-84.7%)=52g，因为铵盐受热
易分解，结合分解前后固体质量变化分析可知，固体损失的质量为 2mol NH3与1mol H2O的质量，所以余
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