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“稀土之父”徐光憲對(duì)稀土萃取分離做出了巨大貢獻(xiàn)。稀土是隱形戰(zhàn)機(jī)、超導(dǎo)、核工業(yè)等高精尖領(lǐng)域必備的原料。鈧(Sc)是稀土金屬之一,如圖是制備Sc的工藝流程。
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已知:xNH4Cl?yScF3?zH2O是ScF3與氯化物形成的復(fù)鹽沉淀,在強(qiáng)酸中部分溶解?!懊撍@”是復(fù)鹽沉淀的熱分解過(guò)程。
據(jù)此回答:
(1)在空氣中焙燒Sc2(C2O43只生成一種碳氧化物的化學(xué)方程式為
2Sc2(C2O43+3O2
焙燒
2Sc2O3+12CO2
2Sc2(C2O43+3O2
焙燒
2Sc2O3+12CO2
。
(2)圖1是含Sc元素的離子與F-濃度和pH的關(guān)系。用氨水調(diào)節(jié)溶液pH,調(diào)節(jié)3.5<pH<4.2原因是
pH<3.5沉淀會(huì)在強(qiáng)酸中部分溶解,pH>4.2會(huì)生成鈧的氫氧化物雜質(zhì)
pH<3.5沉淀會(huì)在強(qiáng)酸中部分溶解,pH>4.2會(huì)生成鈧的氫氧化物雜質(zhì)

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(3)圖2是“脫水除銨”過(guò)程中固體質(zhì)量與溫度的關(guān)系,其中在380℃到400℃會(huì)有白煙冒出,保溫至無(wú)煙氣產(chǎn)生,即得到ScF3,由圖象中數(shù)據(jù)計(jì)算復(fù)鹽中x:z=
1:2
1:2
;工藝流程中可回收利用的物質(zhì)是
NH3和HCl
NH3和HCl
。
(4)傳統(tǒng)制備ScF3的方法是先得到ScF3?6H2O沉淀,再高溫脫水得ScF3,但通常含有ScOF雜質(zhì),原因是
ScF3+H2O=ScOF+2HF
ScF3+H2O=ScOF+2HF
(用化學(xué)方程式表示)。流程中將復(fù)鹽沉淀后“脫水除銨”制得純度很高的ScF3,其原因是
脫銨時(shí)NH4Cl分解,生成HCl,抑制Sc3+水解
脫銨時(shí)NH4Cl分解,生成HCl,抑制Sc3+水解
。

【答案】2Sc2(C2O43+3O2
焙燒
2Sc2O3+12CO2;pH<3.5沉淀會(huì)在強(qiáng)酸中部分溶解,pH>4.2會(huì)生成鈧的氫氧化物雜質(zhì);1:2;NH3和HCl;ScF3+H2O=ScOF+2HF;脫銨時(shí)NH4Cl分解,生成HCl,抑制Sc3+水解
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:44引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑,常溫下它是無(wú)色液體,密度是2.18克/厘米3,沸點(diǎn)131.4℃,熔點(diǎn)9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑.在實(shí)驗(yàn)中可以用如圖所示裝置制備1,2-二溴乙烷.其中分液漏斗和儀器a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液,試管d中裝有濃溴(表面覆蓋少量水).請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
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    (1)圖中a儀器的名稱
     
    ,實(shí)驗(yàn)中加入沸石的作用是
     
    .若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石,應(yīng)采取的正確方法是
     

    (2)儀器a中發(fā)生的是乙醇的消去反應(yīng),反應(yīng)溫度是170℃,且該反應(yīng)要求溫度迅速升高到170℃,請(qǐng)你寫(xiě)出乙醇的這個(gè)消去反應(yīng)方程式:
     

    (3)寫(xiě)出裝置d中反應(yīng)的化學(xué)方程式:
     

    (4)裝置b的作用:
     

    (5)e裝置內(nèi)NaOH溶液的作用是
     

    發(fā)布:2024/11/6 8:0:1組卷:10引用:2難度:0.5
  • 2.1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑,在實(shí)驗(yàn)室中可以用圖所示裝置制備1,2-二溴乙烷。其中A和F中裝有乙醇和濃硫酸的混合液,D中的試管里裝有液溴。可能存在的主要副反應(yīng)有:乙醇在濃硫酸的存在下在l40℃脫水生成乙醚。(夾持裝置已略去)
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    有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
    乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚
    狀態(tài) 無(wú)色液體 無(wú)色液體 無(wú)色液體
    密度/g?cm-3 0.79 2.2 0.71
    沸點(diǎn)/℃ 78.5 132 34.6
    熔點(diǎn)/℃ -130 9 -116
    填寫(xiě)下列空白:
    (1)A中主要發(fā)生的是乙醇的脫水反應(yīng),即消去反應(yīng),請(qǐng)寫(xiě)出乙醇消去反應(yīng)的化學(xué)方程式:
     

    (2)D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
     

    (3)安全瓶B可以防止倒吸,并可以檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)導(dǎo)管是否發(fā)生堵塞。請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)生堵塞時(shí)瓶B中的現(xiàn)象
     

    (4)在裝置C中應(yīng)加入,其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體
     
    (填字母)
    a.水    b.濃硫酸    c.氫氧化鈉溶液    d.飽和碳酸氫鈉溶液
    (5)容器E中NaOH溶液的作用是
     

    (6)若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚??捎?!--BA-->
     
    (填操作名稱)的方法除去。
    (7)反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D,其主要目的是乙烯與溴反應(yīng)時(shí)放熱,冷卻可避免溴的大量揮發(fā);但又不能過(guò)度冷卻(如用冰水),其原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/6 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
  • 3.鎳酸鋰(LiNiO2)是一種具有潛力的鋰離子電池材料。以含鎳催化劑廢渣(主要成分是Ni,含少量Zn、Fe、CaO、SiO2)為原料制備LiNiO的流程如圖1?;卮鹣铝袉?wèn)題:
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    (1)LiNiO2中鎳的化合價(jià)為
     
    價(jià)。
    (2)“濾渣1”的成分是
     
    (填化學(xué)式)。
    (3)“酸浸”中鎳浸出率與液固比(醋酸濃度一定時(shí),溶液體積與含鎳催化劑廢渣的質(zhì)量之比)關(guān)系如圖2所示,最佳液固比為
     
    。當(dāng)液固比一定時(shí),相同時(shí)間內(nèi),鎳浸出率與溫度關(guān)系如圖3所示,40℃之后,隨著溫度升高,鎳浸出率減小的主要原因是
     

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    (4)加入足量次氯酸鈉溶液“除鐵”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式如下,請(qǐng)配平該離子方程式:
     
    Fe2++
     
    ClO-+
     
     
    Fe(OH)3↓+
     
    Cl-+
     
    H2O。
    (5)“除鈣”操作不能在玻璃儀器中進(jìn)行,其原因是
     

    (6)“除鈣”時(shí)可以用HF替代NH4F。Ca2+(aq)+2HF(aq)?CaF2(s)+2H+(aq)的平衡常數(shù)K=
     
    {已知:室溫下,Ksp(HF)≈4.0×10-1,Ksp(CaF2)≈1.6×10-10}
    (7)用3NiCO3?2Ni(OH)2?H2O制備LiNiO2的化學(xué)方程式為
     
    。

    發(fā)布:2024/11/6 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
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