组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 水溶液中的离子反应和平衡 > 沉淀溶解平衡 > 溶度积 > 溶度积常数相关计算
题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:259 题号:20685647
赤泥含有Sc2O3(氧化钪)、Al2O3、Fe2O3、SiO2等,以赤泥为原料提取钪(Sc)、氧化钪(Sc2O3)的流程如下:

已知:①P2O4为磷酸酯萃取剂;②Sc3+易水解;③Ksp[Sc(OH)3]=8.00×10-31
请回答下列问题:
(1)滤渣主要成分是___________(填化学式)。
(2)“酸浸”时温度过高,酸浸速率反而减慢,其原因是___________
(3)“回流过滤”中SOCl2作用有将Sc(OH)3转化成ScCl3、作溶剂和___________
(4)“热还原”的化学方程式为___________
(5)利用ScCl3制备Sc2O3的方法是ScCl3溶于水,加入草酸产生草酸钪沉淀,过滤洗涤灼烧(空气中)草酸钪得到Sc2O3。灼烧草酸钪的副产物主要是___________。(填化学式)。
(6)P2O4萃取浸出液,其浓度、料液温度对萃取率的影响如下所示,萃取时P2O4最佳浓度及料液温度分别为______________________。若“洗涤”操作于实验室中进行,所需玻璃仪器有___________
试验编号P2O4浓度/%分相情况钪萃取率/%铁萃取率/%
1-11分相快90.7615.82
1-22分相容易91.5319.23
1-33分相容易92.9813.56
1-44有第三相90.6930.12
1-55轻微乳化91.7439.79

(7)已知:c(Sc3)≤1.0×10-5mol·L-1时表明完全沉淀,萃取剂混合液的pH为6时是否完全沉淀?___________(填“已完全沉淀”或“未完全沉淀”),通过计算作出判断:___________

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溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:

金属离子

开始沉淀时()的pH

7.2

3.7

2.2

7.5

完全沉淀时()的pH

8.7

4.7

3.2

9.0

回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________________________;为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀,写出该反应的离子方程式____________________
(2)“滤液②”中含有的金属离子是______________________
(3)“转化”中可替代的物质是___________
(4)利用上述表格数据,计算___________(列出计算式);如果“转化”后的溶液中浓度为1.0,则“调pH”应控制的pH范围是___________
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已知:①TiO2难溶于盐酸。
Ksp[Sc(OH)3]=1.0×10-30Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38
(1)滤渣1的主要成分是_______(填化学式)。
(2)“酸浸”时温度过高,酸浸速率反而减慢,其原因是_______
(3)常温下,“调pH”时,溶液中c(Sc3+)=0.001mol·L-1,为除去杂质离子,应控制的pH范围是_______(当溶液中某离子浓度c≤1.010-5mol·L-1时,可认为该离子沉淀完全)。
(4)已知Ka1(H2C2O4)=a,Ka2(H2C2O4)=b,Ksp[Sc2(C2O4)3]=c。“沉钪”时,发生反应:2Sc3++3H2C2O4=Sc2(C2O4)3+6H+,此反应的平衡常数K=_______(用含a、b、c的代数式表示)。
(5)“加热氯化”过程中排出的气体主要有________(填化学式)。
(6)传统制备ScCl3的方法是先得到ScCl3·6H2O沉淀,再高温脱水得ScCl3,但通常含有ScOCl杂质,原因是_______
(7)草酸钪晶体[Sc2(C2O4)3·6H2O]在空气中加热,随温度的变化情况如下图所示。250℃时,晶体的主要成分是_______(填化学式),550~850℃,反应的化学方程式为_______。(已知Sc2(C2O4)3·6H2O的摩尔质量为462g·mol-1)
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已知:①“碱浸”时,铜、锑转化为难溶氢氧化物或氧化物,碱浸液含有Na2TeO3、Na3AsO4
②“酸浸”时,锑元素发生反应生成难溶的Sb2O(SO4)4浸渣。
回答下列问题:
(1)As位于第四周期VA族,基态As的价层电子排布式为_______
(2)“碱浸”时,TeO2与NaOH反应的离子方程式为_______
(3)向碱浸液中加入盐酸调节pH=4,有TeO2析出,分离出TeO2的操作是_______。滤液中As元素最主要的存在形式为_______。(填标号)(25℃,H3AsO4的各级电离常数为Ka1=6.3×10-3,Ka2=1.0×10-7,Ka3=3.2×10-12)
A.H3AsO4 B.H2AsO                      C.HAsO                            D.AsO
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②“氯盐酸浸”时,通入SO2的目的是_______
(5)“水解”时,生成SbOCl的化学方程式为_______
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