稀土在電子、激光、核工業(yè)、超導(dǎo)等諸多高科技領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。鈧(Sc)是一種稀土金屬,利用鈦尾礦回收金屬鈧和草酸的工藝流程如圖1所示?;卮鹣铝袉栴}:
已知:①xNH4Cl?yScF3?zH2O是“沉鈧”過程中ScF3與氯化物形成的復(fù)鹽沉淀,在強(qiáng)酸中部分溶解。
②“脫水除銨”是復(fù)鹽沉淀的熱分解過程。
③25℃時(shí),部分物質(zhì)的相關(guān)信息如表所示:
Ksp(PbSO4) | Ksp(PbC2O4) | Ka1(H2C2O4) | Ka2(H2C2O4) |
2.0×10-8 | 5.0×10-10 | 6.0×10-2 | 6.25×10-5 |
2Sc2(C2O4)3+3O2 2Sc2O3+12CO2
焙燒
2Sc2(C2O4)3+3O2 2Sc2O3+12CO2
。焙燒
(2)含鈧元素的微粒與lgc(F-)、pH的關(guān)系如圖所示,用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值,控制pH的范圍是3.5<pH<
4.2
4.2
。(3)“脫水除銨”過程中固體質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示,其中在380-400℃過程中會(huì)有白煙冒出,保溫至無煙氣產(chǎn)生,即得到ScF3,由圖3中數(shù)據(jù)可得x:z=
1:2
1:2
。(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“沉鈧”后“脫水除銨”可制得純度很高的ScF3,其原因是 “除銨”時(shí)NH4Cl分解生成HCl,抑制Sc3+的水解
“除銨”時(shí)NH4Cl分解生成HCl,抑制Sc3+的水解
。(5)將1.8mol PbSO4加到1L含有0.12mol/LH2C2O4的廢水中。發(fā)生的離子反應(yīng)為PbSO4(s)+H2C2O4(aq)?PbC2O4(s)+2H+(aq)+
SO
2
-
4
1.5×10-4
1.5×10-4
。濾餅經(jīng)濃硫酸處理后的“沉淀”是 PbSO4
PbSO4
(化學(xué)式)。【答案】2Sc2(C2O4)3+3O2 2Sc2O3+12CO2;4.2;1:2;ScF3+H2O=ScOF+2HF;“除銨”時(shí)NH4Cl分解生成HCl,抑制Sc3+的水解;1.5×10-4;PbSO4
焙燒
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/12/18 12:30:4組卷:0引用:3難度:0.5
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.亞硝酰氯(NOCl,熔點(diǎn):-64.5℃沸點(diǎn):-55℃)為紅褐色液體或黃色氣體,具有刺鼻惡臭味,遇水劇烈水解生成氮的兩種氧化物與氯化氫,易溶于濃硫酸。是有機(jī)物合成中的重要試劑,??捎糜诤铣汕鍧崉?、觸媒劑及中間體等。實(shí)驗(yàn)室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。其制備裝置如圖一所示(其中Ⅲ、Ⅳ中均為濃硫酸):
(1)用圖甲中裝置制備純凈干燥的原料氣,補(bǔ)充下表中所缺少的藥品。裝置Ⅰ 裝置Ⅱ 燒瓶中 分液漏斗中 制備純凈Cl2 MnO2 濃鹽酸 ① 制備純凈NO Cu 稀硝酸 ②
①裝置連接順序?yàn)閍→
②裝置Ⅳ、V除可進(jìn)一步干燥NO、Cl2外,還可以通過觀察氣泡的多少調(diào)節(jié)兩種氣體的流速。
③有人認(rèn)為可以將裝置Ⅳ中濃硫酸合并到裝置V中,撤除裝置Ⅳ,直接將NO、Cl2通入裝置Ⅴ中,你同意此觀點(diǎn)嗎?
④實(shí)驗(yàn)開始的時(shí)候,先通入氯氣,再通入NO,原因?yàn)?
(3)有人認(rèn)為多余的氯氣可以通過如圖二裝置暫時(shí)儲(chǔ)存后再利用,請(qǐng)選擇可以用作氯氣的儲(chǔ)存裝置
(4)裝置Ⅶ吸收尾氣時(shí),NO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(5)有人認(rèn)為裝置Ⅶ中氫氧化鈉溶液只能吸收氯氣和NOCl,不能吸收NO,經(jīng)過查閱資料發(fā)現(xiàn)用高錳酸鉀溶液可以吸收NO氣體,因此在裝置Ⅶ氫氧化鈉溶液中加入高錳酸鉀,反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀,寫出該反應(yīng)的離子方程式:
(6)制得的NOCl中可能含有少量N2O4雜質(zhì),為測(cè)定產(chǎn)品純度進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):稱取1.6375g樣品溶于50.00mLNaOH溶液中,加入幾滴K2CrO4溶液作指示劑,用足量硝酸酸化的0.40mol/LAgNO3溶液滴定至產(chǎn)生磚紅色沉淀,消耗AgNO3溶液50.00mL.則該樣品的純度為發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:17引用:1難度:0.5 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( ?。?br />高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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