“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。
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。“脫水除銨”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（C2O4）3只生成一種碳氧化物的化學(xué)方程式為2Sc2（C2O4）3+3O2 焙燒 2Sc2O3+12CO22Sc2（C2O4）3+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)。
（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=1：21：2；工藝流程中可回收利用的物質(zhì)是NH3和HClNH3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+2HFScF3+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。
焙燒
焙燒
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】2Sc2（C2O4）3+3O2 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
焙燒
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：46引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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