鈧（Sc）是地殼中含量極少的稀土元素，在照明、合金和催化劑等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3（可表示為FeO?TiO2），還含有少量SiO2、Sc2O3等氧化物，從鈦鐵礦中提取Sc2O3的流程如圖：
已知：①當(dāng)離子濃度減小至10-5mol?L-1時(shí)可認(rèn)為沉淀完全
②室溫下，溶液中離子沉淀完全的pH如表所示：
| 離子 | Fe3+ | Fe2+ | TiO2+ |
| 沉淀完全的pH | 3.2 | 9.0 | 1.05 |
回答下列問(wèn)題：
（1）基態(tài)Fe2+核外電子排布式為
[Ar]3d6
[Ar]3d6
。（2）“酸浸”后Ti元素轉(zhuǎn)化為T(mén)iOSO4，其水解反應(yīng)的化學(xué)方程式是
TiOSO4+（x+1）H2O=TiO2?xH2O↓+H2SO4
TiOSO4+（x+1）H2O=TiO2?xH2O↓+H2SO4
。（3）“萃取”時(shí)，使用10%P2O4+5%TBP+煤油作為萃取劑，一定條件下萃取率α受振蕩時(shí)間的影響如右圖，萃取時(shí)選擇最佳的振蕩時(shí)間為
10
10
min。
（4）“洗鈦”所得[TiO（H2O2）]2+為橘黃色的穩(wěn)定離子，H2O2 的作用是
提供配位體，生成穩(wěn)定配離子[TiO（H2O2）]2+進(jìn)入水層，便于除鈦
提供配位體，生成穩(wěn)定配離子[TiO（H2O2）]2+進(jìn)入水層，便于除鈦
，將Fe2+氧化成Fe3+，便于后續(xù)調(diào)pH使Fe3+沉淀完全達(dá)到除鐵目的
將Fe2+氧化成Fe3+，便于后續(xù)調(diào)pH使Fe3+沉淀完全達(dá)到除鐵目的
。（寫(xiě)出兩點(diǎn)）（5）“酸溶”后濾液中存在的陽(yáng)離子Sc3+、TiO2+、Fe3+濃度均小于0.01mol?L-1?！俺s”過(guò)程中應(yīng)控制的pH范圍是
3.2～3.7
3.2～3.7
。（6）“沉鈧”后得到五水草酸鈧，焙燒生成四種氧化物。其反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Sc2（C2O4）3?5H2O Sc2O3+3CO2↑+3CO↑+5H2O↑
焙燒
Sc2（C2O4）3?5H2O Sc2O3+3CO2↑+3CO↑+5H2O↑
。焙燒
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】[Ar]3d6；TiOSO4+（x+1）H2O=TiO2?xH2O↓+H2SO4；10；提供配位體，生成穩(wěn)定配離子[TiO（H2O2）]2+進(jìn)入水層，便于除鈦；將Fe2+氧化成Fe3+，便于后續(xù)調(diào)pH使Fe3+沉淀完全達(dá)到除鐵目的；3.2～3.7；Sc2（C2O4）3?5H2O Sc2O3+3CO2↑+3CO↑+5H2O↑
焙燒
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：73引用：2難度：0.4
相似題
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)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：0.5