稀土是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪(SC)、钇(Y)和镧系元素共17种化学元素的合称,是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料,但是稀土的开采和加工对环境破坏比较大。从某种矿物(含铁、铝等元素)中提取稀土(用R表示)的工艺如图:

已知:①月桂酸(C11H23COOH)熔点为44℃,难溶于水;
②Ksp[(C11H23COO)2Mg]=1.8×10-8;
③Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8,有关金属离子沉淀的相关pH见表。
离子 | Mg2+ | Fe3+ | Al3+ | R3+ |
开始沉淀时的pH | 8.8 | 1.5 | 3.6 | 6.2~7.4 |
沉淀完全时的pH | / | 3.2 | 4.7 | / |
4.7≤pH<6.2
4.7≤pH<6.2
,得到的滤渣主要成分为 Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
。(2)“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中Mg2+浓度为0.2mol/L。为尽可能多地提取R3-,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO-)低于
3.0×10-4
3.0×10-4
mol⋅L-1(保留两位有效数字)。(3)①“加热搅拌”控制在55℃左右,其原因是
低于55℃溶解不完全,温度太高,因盐酸具有挥发性,溶解率降低,不利于分离
低于55℃溶解不完全,温度太高,因盐酸具有挥发性,溶解率降低,不利于分离
。(4)稀土中钪元素的单质具有较高熔点且密度和铝接近,可制备高熔点轻质合金,此种合金可用作
航空航天或耐高温材料
航空航天或耐高温材料
(任答出一种用途即可)。(5)某甲醇/O2燃料电池,电解质是掺杂Y2O3的ZrO2晶体,它在熔融状态下能传导O2-,写出该电池负极的电极反应式
CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O
CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O
。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】4.7≤pH<6.2;Fe(OH)3、Al(OH)3;3.0×10-4;低于55℃溶解不完全,温度太高,因盐酸具有挥发性,溶解率降低,不利于分离;航空航天或耐高温材料;CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:35引用:1难度:0.6
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
(3)“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
(4)煅烧A的反应方程式是
(5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。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发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5 -
2.我国青藏高原的盐湖中蕴藏着丰富的锂资源,已探明的储量约三千万吨,碳酸锂制备高纯金属锂的一种工艺流程如图。下列有关说法错误的是( )
发布:2025/1/6 7:30:5组卷:28引用:2难度:0.9 -
3.查阅资料:CaO、MgO在高温下与C难反应,但能与SiO2反应.硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),该烧渣可用于制取氧化铁,具体化工生产工艺流程如下:
(1)焙烧时产生的主要有害气体是
(2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
(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
(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:0.1