我國是世界稀土資源最豐富的國家,冶煉提純技術(shù)也位于世界前茅。從某種磷精礦分離稀土元素的工業(yè)流程如圖。
資料:磷精礦的主要成分為Ca5F(PO4)3,還含有少量REPO4、FeO、Fe2O3、SiO2等(RE代表稀土(元素)。
(1)Sc是一種重要的稀土元素,基態(tài)Sc原子的核外電子排布式是 [Ar]3d14s2[Ar]3d14s2。
(2)補全“酸浸”過程中Ca5F(PO4)3與HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式:11Ca5F(PO4)3+1010HNO3=55Ca(NO3)2+3H3PO43H3PO4+11HF。
(3)“萃取”時可選擇不同的萃取劑。
①有機磷萃取劑(RO)3PO可通過反應(yīng)3ROH+POCl3?(RO)3PO+3HCl制得,其中-R代表烴基。-R對(RO)3PO產(chǎn)率的影響如下表。
-R | -CH2CH3 | -CH2CH2CH3 | -CH2CH2CH2CH3 |
(RO)3PO產(chǎn)率/% | 82 | 62 | 20 |
烴基為推電子基團,隨著碳原子數(shù)增加,烴基推電子能力增強,O-H鍵更難斷裂,(RO)3PO產(chǎn)率降低
烴基為推電子基團,隨著碳原子數(shù)增加,烴基推電子能力增強,O-H鍵更難斷裂,(RO)3PO產(chǎn)率降低
。②萃取劑(C4H9O)3PO的結(jié)構(gòu)如圖。其中,與RE3+配位的能力:1號O原子
<
<
2號O原子(填“>”、“<”或“=”)。(4)“反萃取”的目的是分離RE和Fe元素。向萃取液中通入NH3,F(xiàn)e2+、Fe3+、RE3+的沉淀率隨pH變化如圖。
①試劑X為
Na2SO3
Na2SO3
選填“Na2SO3”或“NaClO”),控制pH為 2
2
。②萃取劑改用(C4H9O)3PO會導(dǎo)致反萃取時RE產(chǎn)率降低,原因可能是
-C4H9有較強的推電子作用,導(dǎo)致稀土與萃取劑形成的配位鍵牢固,難以斷裂實現(xiàn)反萃取
-C4H9有較強的推電子作用,導(dǎo)致稀土與萃取劑形成的配位鍵牢固,難以斷裂實現(xiàn)反萃取
。【答案】[Ar]3d14s2;1;10;5;3H3PO4;1;烴基為推電子基團,隨著碳原子數(shù)增加,烴基推電子能力增強,O-H鍵更難斷裂,(RO)3PO產(chǎn)率降低;<;Na2SO3;2;-C4H9有較強的推電子作用,導(dǎo)致稀土與萃取劑形成的配位鍵牢固,難以斷裂實現(xiàn)反萃取
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/5/19 8:0:9組卷:11引用:4難度:0.7
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1.我國青藏高原的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是( ?。?br />
發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9 -
2.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
3.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運用平衡移動原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:?。腆w失重質(zhì)量分數(shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分數(shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5
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