钪的价格昂贵,在地壳里的含量只有0.0005%。研究发现,可从金属提取工艺中的固体废料“赤泥”(含有Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)里回收钪,流程如图:

已知:①Sc2O3和TiO2性质较稳定,不易被还原,且TiO2难溶于盐酸;
②“熔炼”过程中,单质硅和大部分单质铁转化为“熔融物”分离出来;
③草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物。
回答下列问题:
(1)“熔炼”时,酸性氧化物发生反应的方程式 2C+SiO2 高温 Si+2CO↑2C+SiO2 高温 Si+2CO↑。
(2)“酸浸”时,滤渣的主要成分除C等单质外还有 TiO2TiO2(填化学式)。
(3)草酸“沉钪”时,钪的沉淀率随n(H2C2O4)n(Sc3+)的变化情况如图1,n(H2C2O4)n(Sc3+)>1.5曲线开始下降的原因是 草酸用量过多时,草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物,故钪的沉淀率下降草酸用量过多时,草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物,故钪的沉淀率下降。
(4)氧化钪(Sc2O3)可用作半导体镀层的蒸镀材料。草酸钪晶体Sc2(C2O4)3在足量空气中加热550℃以上可得到氧化钪,反应的化学方程式为 2Sc2(C2O4)3+3O2 550℃ 2Sc2O3+12CO22Sc2(C2O4)3+3O2 550℃ 2Sc2O3+12CO2。
(5)常温下,三价Sc的部分存在形式与氟离子浓度的对数[lgc(F-)]、pH的关系如图2所示。若溶液中c(F-)=2×10-5mol•L-1,“调pH”过程中若调节至pH=6,则此时三价Sc的存在形式为 Sc(OH)2+Sc(OH)2+(填化学式);若氨水过量,pH由6升至9,写出该过程发生转化的离子方程式 Sc(OH)2++NH3•H2O=Sc(OH)3↓+NH+4Sc(OH)2++NH3•H2O=Sc(OH)3↓+NH+4。(已知lg2=0.3)
高温
高温
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
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】2C+SiO2 Si+2CO↑;TiO2;草酸用量过多时,草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物,故钪的沉淀率下降;2Sc2(C2O4)3+3O2 2Sc2O3+12CO2;Sc(OH)2+;Sc(OH)2++NH3•H2O=Sc(OH)3↓+
高温
550
℃
NH
+
4
【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:2024/6/27 10:35:59组卷:20引用:3难度:0.3
相似题
-
1.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 -
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 -
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