从某工业废料“赤泥”(含有Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)中回收Sc2O3的工艺流程如图1所示:

已知:
①“熔炼”过程中,单质硅和大部分单质铁转化为熔融物,与熔炼固渣分离;
②Sc2O3和TiO2性质较稳定,不易被还原,且TiO2难溶于盐酸;
③草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物,如[Fe(C2O4)3]3-、[Sc(C2O4)3]3-等;
④常温下,部分氢氧化物的溶度积常数如表所示:
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Sc(OH)3 |
Ksp | 1×10-38 | 1×10-16 | 1×10-30 |
(1)为提高“酸浸”反应速率,“酸浸”前对熔炼固渣的处理方式为
将固渣粉碎
将固渣粉碎
。(2)“氧化”中加入H2O2的目的是
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(用离子方程式表示)。(3)常温下“调pH”时,若溶液中c(Sc3+)=0.001mol/L,为除去杂质离子,应控制pH范围是
3≤pH<5
3≤pH<5
(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol/L时,可认为该离子沉淀完全)。(4)已知25℃时Ka1(H2C2O4)=a,Ka2(H2C2O4)=b,pH=2的草酸溶液中
c
(
C
2
O
2
-
4
)
c
(
H
2
C
2
O
4
)
ab
10
-
4
ab
10
-
4
(5)“沉钪”过程中,测得钪的沉淀率随
n
(
H
2
C
2
O
4
)
n
(
S
c
3
+
)
草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物
草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物
。
(6)草酸钪晶体[Sc2(C2O4)3•6H2O]在空气中加热,
m
(
剩余固体
)
m
(
原始固体
)
Sc2(C2O4)3•H2O
Sc2(C2O4)3•H2O
(填化学式),550~850℃时反应的化学方程式为 2Sc2(C2O4)3+3O2 2Sc2O3+12CO2
△
2Sc2(C2O4)3+3O2 2Sc2O3+12CO2
。{M[Sc2(C2O4)3•6H2O]=462g/mol} △
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】将固渣粉碎;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;3≤pH<5;;草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物;Sc2(C2O4)3•H2O;2Sc2(C2O4)3+3O2 2Sc2O3+12CO2
ab
10
-
4
△
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:38引用:1难度:0.6
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