某化學工程師以電子產品廢料(含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CeO2)為原料,設計回收Ce的工藝流程如下:
已知:溶液中只有Ce3+、Ce4+能穩(wěn)定存在。
(1)“堿浸”前,將“廢料”磨成粉末的目的是 加快浸取速率加快浸取速率。
(2)“濾液①”中的溶質除過量的NaOH外主要成分為 Na2SiO3、NaAlO2Na2SiO3、NaAlO2(填化學式下同),“濾渣②”的主要成分為 Fe(OH)3Fe(OH)3。
(3)“還原”工藝中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式為 6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O。
(4)室溫下,已知:Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20。“還原”后加入稀硫酸調節(jié)溶液的pH,當溶液的pH=5時,F(xiàn)e3+已已(填“已”或“沒有”)除干凈(當溶液中某離子濃度小于10-5mol?L-1時,認為已除干凈),若“濾液②”的體積為1L,“廢料”中含17.2gCeO2,不考慮損耗,則“濾液②”中c(Ce3+)=0.10.1mol?L-1。
(5)“一系列操作”包括 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌。
(6)將CeCl3、KCl按比例配制成二元電解質體系,用惰性電極電解可得到金屬鈰,該電解池陰極的主要電極反應式為 Ce3++3e-=CeCe3++3e-=Ce;該方法的缺點是 有污染性氣體產生有污染性氣體產生。
【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【答案】加快浸取速率;Na2SiO3、NaAlO2;Fe(OH)3;6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O;已;0.1;蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾;Ce3++3e-=Ce;有污染性氣體產生
【解答】
【點評】
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(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
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應方程式是
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(1)焙燒時產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:
(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
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?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