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鈧(Sc)是一種功能強大但產(chǎn)量稀少的稀土金屬,廣泛用于航天、激光、導(dǎo)彈等尖端科學(xué)領(lǐng)域。鈦鐵礦主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),還含有少量Sc2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì),從鈦鐵礦中提取鈧的流程如圖:

已知:
①室溫下TiO2+完全沉淀的pH為1.05,F(xiàn)e3+完全沉淀的pH為3.2
②Ksp[Sc(OH)3]=1.25×10-33,lg2=0.3
回答下列問題:
(1)“酸浸”后鈦主要以TiOSO4的形式存在于溶液中,TiOSO4中Ti元素的化合價為
+4
+4
。
(2)“濾渣1”的主要成分是
SiO2(或二氧化硅)
SiO2(或二氧化硅)
。
(3)氫氧化鈧[Sc(OH)3]是白色固體,不溶于水,化學(xué)性質(zhì)與Al(OH)3相似,能與NaOH溶液反應(yīng)生成Na3[Sc(OH)6],寫出該反應(yīng)的離子方程式
Sc(OH)3+3OH-=[Sc(OH)6]3-
Sc(OH)3+3OH-=[Sc(OH)6]3-
。
(4)探討影響鈧的萃取率的因素:
①鈧的萃取率(E%)與O/A值[萃取劑體積(O)和廢酸液體積(A)之比]的關(guān)系如圖,應(yīng)選擇最合適的O/A值為
1:4
1:4
。

②溫度對鈧、鈦的萃取率影響情況見表,合適的萃取溫度為10~15℃,其理由是
低于10°C時,鈧的萃取率不夠高,高于15°C時,鈦的萃取率增大較多
低于10°C時,鈧的萃取率不夠高,高于15°C時,鈦的萃取率增大較多
。
T/℃ 5 10 15 25 30
鈧的萃取率/% 91.3 96 97.1 97.3 98.0
鈦的萃取率/% 0.94 0.95 2.10 3.01 4.20
(5)“酸溶”后濾液中存在的金屬陽離子Sc3+、TiO2+、Fe3+濃度均小于0.01mol?L-1,再用氨水調(diào)節(jié)溶液pH使TiO2+、Fe3+沉淀完全而Sc3+不沉淀,則調(diào)pH應(yīng)控制的范圍是
3.2~3.7
3.2~3.7

(6)“沉鈧”得到草酸鈧[Sc2(C2O43],將其置于
坩堝
坩堝
(填儀器名稱)中,在空氣中充分灼燒得到Sc2O3和一種無毒氣體,則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為
3:2
3:2

【答案】+4;SiO2(或二氧化硅);Sc(OH)3+3OH-=[Sc(OH)6]3-;1:4;低于10°C時,鈧的萃取率不夠高,高于15°C時,鈦的萃取率增大較多;3.2~3.7;坩堝;3:2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:107引用:3難度:0.4
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“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
     
    。
    (4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     
    。
    (5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。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的表達式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:27引用:2難度:0.9
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    (1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,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):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (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:0.1
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