鈧的價(jià)格昂貴,在地殼里的含量只有0.0005%。研究發(fā)現(xiàn),可從金屬提取工藝中的固體廢料“赤泥”(含有Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)里回收鈧,流程如圖:

已知:①Sc2O3和TiO2性質(zhì)較穩(wěn)定,不易被還原,且TiO2難溶于鹽酸;
②“熔煉”過(guò)程中,單質(zhì)硅和大部分單質(zhì)鐵轉(zhuǎn)化為“熔融物”分離出來(lái);
③草酸可與多種金屬離子形成可溶性絡(luò)合物。
回答下列問(wèn)題:
(1)“熔煉”時(shí),酸性氧化物發(fā)生反應(yīng)的方程式 2C+SiO2 高溫 Si+2CO↑2C+SiO2 高溫 Si+2CO↑。
(2)“酸浸”時(shí),濾渣的主要成分除C等單質(zhì)外還有 TiO2TiO2(填化學(xué)式)。
(3)草酸“沉鈧”時(shí),鈧的沉淀率隨n(H2C2O4)n(Sc3+)的變化情況如圖1,n(H2C2O4)n(Sc3+)>1.5曲線(xiàn)開(kāi)始下降的原因是 草酸用量過(guò)多時(shí),草酸鈧沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化為可溶性絡(luò)合物,故鈧的沉淀率下降草酸用量過(guò)多時(shí),草酸鈧沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化為可溶性絡(luò)合物,故鈧的沉淀率下降。
(4)氧化鈧(Sc2O3)可用作半導(dǎo)體鍍層的蒸鍍材料。草酸鈧晶體Sc2(C2O4)3在足量空氣中加熱550℃以上可得到氧化鈧,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Sc2(C2O4)3+3O2 550℃ 2Sc2O3+12CO22Sc2(C2O4)3+3O2 550℃ 2Sc2O3+12CO2。
(5)常溫下,三價(jià)Sc的部分存在形式與氟離子濃度的對(duì)數(shù)[lgc(F-)]、pH的關(guān)系如圖2所示。若溶液中c(F-)=2×10-5mol?L-1,“調(diào)pH”過(guò)程中若調(diào)節(jié)至pH=6,則此時(shí)三價(jià)Sc的存在形式為 Sc(OH)2+Sc(OH)2+(填化學(xué)式);若氨水過(guò)量,pH由6升至9,寫(xiě)出該過(guò)程發(fā)生轉(zhuǎn)化的離子方程式 Sc(OH)2++NH3?H2O=Sc(OH)3↓+NH+4Sc(OH)2++NH3?H2O=Sc(OH)3↓+NH+4。(已知lg2=0.3)
高溫
高溫
n
(
H
2
C
2
O
4
)
n
(
S
c
3
+
)
n
(
H
2
C
2
O
4
)
n
(
S
c
3
+
)
550
℃
550
℃
NH
+
4
NH
+
4
【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】2C+SiO2 Si+2CO↑;TiO2;草酸用量過(guò)多時(shí),草酸鈧沉淀會(huì)轉(zhuǎn)化為可溶性絡(luò)合物,故鈧的沉淀率下降;2Sc2(C2O4)3+3O2 2Sc2O3+12CO2;Sc(OH)2+;Sc(OH)2++NH3?H2O=Sc(OH)3↓+
高溫
550
℃
NH
+
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:20引用:3難度:0.3
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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
(3)“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
(4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵bg。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)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng),但能與SiO2反應(yīng).硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣(含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產(chǎn)工藝流程如下:
(1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)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:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):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
(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:0.1