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氟化镨(PrF3)常用于电弧碳棒添加剂。利用方镨矿精矿(Pr2S3,难溶于水)制备氟化镨的流程如图:

已知:①PrCl3(s)+2Cl-(aq)⇌PrCl52-(aq)ΔH>0;
②Fe3+、Pr3+以氢氧化物的形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、10.1。
(1)步骤I中加入FeCl3溶液后生成PrCl3和S,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
6:1
6:1
,加入盐酸的另一个目的是控制pH在0.5~1.0,原因是
抑制Fe3+、Pr3+水解
抑制Fe3+、Pr3+水解

(2)请用离子方程式解释反应②中加入H2O2的作用:
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

(3)请用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因:
反应PrCl3(s)+2Cl-(aq)⇌PrCl52-(aq)ΔH>0是个吸热反应,故降低温度平衡逆向移动,有利于析出PrCl3晶体
反应PrCl3(s)+2Cl-(aq)⇌PrCl52-(aq)ΔH>0是个吸热反应,故降低温度平衡逆向移动,有利于析出PrCl3晶体

(4)完成PrCl3溶液转化为PrOHCO3沉淀的离子方程式:
1
1
Pr3++
1
1
HCO3-+
2
2
OH-
1
1
PrOHCO3↓+
1
1
H2O。滤液3可用作
可用作干电池中的电解质溶液或用于金属焊接时除去铁锈或用作氮肥
可用作干电池中的电解质溶液或用于金属焊接时除去铁锈或用作氮肥

(5)镨蓄电池具有稳定性高等有点,充电后两个电极上沉积的PrF3分别转化为PrO2和Pr,充电时阴极的电极反应式为
PrF3+3e-=Pr+3F-
PrF3+3e-=Pr+3F-

【答案】6:1;抑制Fe3+、Pr3+水解;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;反应PrCl3(s)+2Cl-(aq)⇌PrCl52-(aq)ΔH>0是个吸热反应,故降低温度平衡逆向移动,有利于析出PrCl3晶体;1;1;2;1;1;可用作干电池中的电解质溶液或用于金属焊接时除去铁锈或用作氮肥;PrF3+3e-=Pr+3F-
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:16引用:1难度:0.5
相似题
  • 1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    ;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    (5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验
    Fe3+已经除尽的试剂是
     

    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (5)煅烧A的反应方程式是
     

    (6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5
  • 3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,常温下,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.5
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