金屬釔（Y）具有重要的國防價值，但因過度開采已瀕臨枯竭。通過硫酸浸泡深海磷灰石礦，可以得到Y³⁺的浸出液：
表1  浸出液成分

	Al3+	Fe3+	Ca2+	PO 3 - 4	Mg2+	Mn2+	Y3+
濃度/（mg?L-1）	7670	9460	550	640	5600	1500	70.2

（1）浸出液可用有機溶劑（HR）進行萃取，實現(xiàn)Y³⁺的富集（已知：Y³⁺與Fe³⁺性質相似），原理如下：Fe³⁺+3HR?FeR₃+3H⁺
Y³⁺+3HR?YR₃+3H⁺（已知：FeR₃、YR₃均易溶于HR）浸出液在不同pH下萃取的結果如圖。
①用化學平衡原理解釋，隨pH增大，Y³⁺萃取率增大的原因

Y³⁺在溶液中存在平衡：Y³⁺+3HR?YR₃+3H⁺，pH增大，c（H⁺） 減?。ɑ騝（OH^-）增大），平衡右移，Y³⁺萃取率提高

Y³⁺在溶液中存在平衡：Y³⁺+3HR?YR₃+3H⁺，pH增大，c（H⁺） 減?。ɑ騝（OH^-）增大），平衡右移，Y³⁺萃取率提高

。
②結合圖1解釋，工業(yè)上萃取Y³⁺之前，應首先除去Fe³⁺的原因是

Fe³⁺和Y³⁺萃取存在競爭性，F(xiàn)e³⁺對Y³⁺萃取干擾較大

Fe³⁺和Y³⁺萃取存在競爭性，F(xiàn)e³⁺對Y³⁺萃取干擾較大

。
（2）采用“中和沉淀法”和“磷酸法”可以除鐵。表 2Fe³⁺、Y³⁺去除率

終點pH	去除率/%
	Fe3+	Y3+
3.0	87.84	19.86
3.5	92.33	23.63
4.5	99.99	44.52
5.0	99.99	89.04

中和沉淀法：向浸出液中加入NaOH除Fe³⁺，去除率如表2所示。
①該實驗條件下，F(xiàn)e³⁺去除率比Y³⁺大的可能原因

K_SP[Fe（OH）₃]小于K_SP[Y（OH）₃]或Fe（OH）₃的溶解度小于Y（OH）₃或c（Fe³⁺）遠大于c（Y³⁺）

K_SP[Fe（OH）₃]小于K_SP[Y（OH）₃]或Fe（OH）₃的溶解度小于Y（OH）₃或c（Fe³⁺）遠大于c（Y³⁺）

。
磷酸法：將磷酸（H₃PO₄：三元弱酸）加入到浸出液中，再加入Na₂CO₃溶液，調pH為2.5，過濾除去磷酸鐵沉淀（FePO₄），濾液中剩余的Fe³⁺、Y³⁺濃度如表3．表3  濾液中Fe³⁺、Y³⁺的濃度

	Fe3+	Y3+
濃度/（mg?L-1）	508	68.9

②配平“磷酸法”除鐵過程中的離子方程式

2

2

Fe³⁺+

2 H₃PO₄

2 H₃PO₄

+

3

CO

2

-

3

3

CO

2

-

3

=

2

2

FePO₄↓+

3CO₂

3CO₂

₂↑+

3H₂O

3H₂O

③綜合分析表1、表2、表3，工業(yè)上采用“磷酸法”除鐵的原因

磷酸法除鐵率較高同時Y³⁺損失率較小

磷酸法除鐵率較高同時Y³⁺損失率較小

。
（3）經(jīng)“磷酸法”除鐵后，用有機溶劑HR萃取Y³⁺，可通過

分液

分液

（填操作）收集含Y³⁺的有機溶液。
（4）綜合分析以上材料，下列說法合理的是

bcd

bcd

。
a.分析圖1可知，pH在0.2～2.0范圍內，有機溶劑中的Fe³⁺多于水溶液中的Fe³⁺
b.表2中 Y³⁺損失率在20%左右的原因可能是生成的Fe（OH）₃對Y³⁺的吸附
c.表2中 pH在4.5～5.0范圍內，Y³⁺損失率變大的可能原因：Y³⁺+3OH^-=Y（OH）₃↓
d.有機溶劑萃取Y³⁺的優(yōu)點是Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺等金屬離子萃取率極低