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“稀土之父”徐光憲對稀土萃取分離做出了巨大貢獻。稀土是隱形戰(zhàn)機、超導、核工業(yè)等高精尖領域必備的原料。鈧(Sc)是稀土金屬之一,如圖是制備Sc的工藝流程。
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已知:xNH4Cl?yScF3?zH2O是ScF3與氯化物形成的復鹽沉淀,在強酸中部分溶解。“脫水除銨”是復鹽沉淀的熱分解過程。
據(jù)此回答:
(1)在空氣中焙燒Sc2(C2O43只生成一種碳氧化物的化學方程式為
2Sc2(C2O43+3O2
焙燒
2Sc2O3+12CO2
2Sc2(C2O43+3O2
焙燒
2Sc2O3+12CO2
。
(2)圖1是含Sc元素的離子與F-濃度和pH的關系。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沉淀會在強酸中部分溶解,pH>4.2會生成鈧的氫氧化物雜質(zhì)
pH<3.5沉淀會在強酸中部分溶解,pH>4.2會生成鈧的氫氧化物雜質(zhì)

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(3)圖2是“脫水除銨”過程中固體質(zhì)量與溫度的關系,其中在380℃到400℃會有白煙冒出,保溫至無煙氣產(chǎn)生,即得到ScF3,由圖象中數(shù)據(jù)計算復鹽中x:z=
1:2
1:2
;工藝流程中可回收利用的物質(zhì)是
NH3和HCl
NH3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+2HF
ScF3+H2O=ScOF+2HF
(用化學方程式表示)。流程中將復鹽沉淀后“脫水除銨”制得純度很高的ScF3,其原因是
脫銨時NH4Cl分解,生成HCl,抑制Sc3+水解
脫銨時NH4Cl分解,生成HCl,抑制Sc3+水解
【答案】2Sc2(C2O43+3O2
焙燒
2Sc2O3+12CO2;pH<3.5沉淀會在強酸中部分溶解,pH>4.2會生成鈧的氫氧化物雜質(zhì);1:2;NH3和HCl;ScF3+H2O=ScOF+2HF;脫銨時NH4Cl分解,生成HCl,抑制Sc3+水解
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:44引用:1難度:0.5
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.實驗室利用FeSO4溶液和NO制備亞硝基合亞鐵(Ⅱ){[Fe(NO)x(H2O)y]SO4},其裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。
    回答下列問題:
    (1)盛放NaNO2固體的儀器名稱為
     
    ;配制FeSO4溶液時為防止其被氧化,應向溶液中加入
     
    。
    (2)實驗開始前先鼓入N2的目的是
     
    。
    (3)NaNO2的溶液顯堿性的原因:
     
    (用離子方程式表示);A中加熱制備NO的離子方程式為
     
    。
    (4)D中倒置的漏斗的作用為
     
    。
    (5)經(jīng)分離提純后得到亞硝基合亞鐵(Ⅱ)溶液,其溶質(zhì)化學式為{[Fe(NO)x(H2O)y]SO4},為測定其化學式,進行如下實驗:
    ①取20mL該溶液加入足量BaCl2溶液,過濾后得到沉淀,將沉淀洗滌干燥稱量,質(zhì)量為4.66g。
    ②另取10mL溶液用0.4mol?L-1的酸性KMnO4溶液進行滴定,滴定終點時,消耗酸性KMnO4溶液20mL(NO完全轉化為
    N
    O
    -
    3
    )。
    ③已知x+y=6,則其化學式為
     
    ,下列情況會導致x值偏小的是
     
    (填字母)。
    A.步驟①中沉淀未干燥完全
    B.滴定前,酸式滴定管中有氣泡殘留,滴定后氣泡消失
    C.用容量瓶配制酸性KMnO4溶液時,定容時俯視刻度線
    發(fā)布:2024/10/24 5:0:2組卷:6引用:2難度:0.6
  • 2.實驗室以廢銅屑(雜質(zhì)為CuO、Al2O3、Fe2O3、FeO和SiO2)為原料制取堿式碳酸銅[aCu(OH)2?bCuCO3]的流程如圖:
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    已知部分氫氧化物開始沉淀與沉淀完全的pH見下表:
    物質(zhì) Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Al(OH)3
    開始沉淀pH 1.9 6.5 4.2 3.4
    沉淀完全pH 3.2 9.7 6.7 4.0
    (1)按圖1所示的裝置加料后進行“酸浸”操作。
    ①提高Cu元素浸出速率的方法還有
     
    。
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    ②與使用圖2所示漏斗相比,使用漏斗Y的優(yōu)點是
     
    。
    (2)“調(diào)pH”的合理范圍是
     
    。
    (3)“沉淀”時需要對混合物加熱至70℃但又不宜過高,理由是
     
    。
    (4)可采用滴定法、熱重分析法分別對堿式碳酸銅的組成進行分析。
    ①滴定法涉及的部分反應:2Cu2++4I-═2CuI↓+I2、I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6。
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    請補充完整測定堿式碳酸銅中Cu元素含量的實驗方案:準確稱取一定質(zhì)量的堿式碳酸銅樣品,在攪拌下分批加入稀硫酸直至固體完全溶解,配成100mL溶液。
     
    ;根據(jù)數(shù)據(jù)計算Cu元素含量(須使用的試劑:KI溶液、0.1000mol/LNa2S2O3溶液、淀粉溶液)。
    ②測得堿式碳酸銅的熱重分析結果如圖3所示,已知當剩余固體質(zhì)量與原始固體質(zhì)量的比值為65.7%時固體呈磚紅色,則計算可知
    a
    b
    =
     
    (保留3位有效數(shù)字)。
    發(fā)布:2024/10/24 7:0:1組卷:16引用:1難度:0.5
  • 3.次氯酸鹽具有強氧化性。在堿性條件下,利用KClO氧化Fe(NO33生成高鐵酸鉀(K2FeO4)的工藝流程如圖:
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    已知:①2KOH+Cl2═KCl+KClO+H2O
    ②6KOH+3Cl2
    KCl+KClO3+3H2O
    回答下列問題:
    (1)反應①應在
     
    (填“溫度較高”或“溫度較低”)的情況下進行,該反應的離子方程式為
     

    (2)在溶液Ⅰ中加入KOH固體的目的是
     
    。
    (3)從溶液Ⅱ中分離出K2FeO4后,還會有副產(chǎn)品KNO3、KCl,則反應③中發(fā)生的離子反應方程式為
     
    ;洗滌“濕產(chǎn)品”時先水洗再用酒精洗滌,用酒精洗滌的原理是
     

    (4)K2FeO4可作飲用水處理劑,該反應的離子方程式:
    4
    F
    e
    O
    2
    -
    4
    +10H2O═4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH-,K2FeO4處理水中懸浮顆粒物的原理是
     
    。
    (5)目前,人們針對K2FeO4的穩(wěn)定性進行了大量的探索,并取得了一定的進展。下列物質(zhì)中有可能提高K2FeO4水溶液穩(wěn)定性的物質(zhì)是
     
    (填字母)。
    A.Na2SO3
    B.KOH
    C.CH3COOH
    D.Fe(NO33
    發(fā)布:2024/10/24 8:0:1組卷:2引用:2難度:0.4
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