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我國(guó)是世界稀土資源最豐富的國(guó)家,冶煉提純技術(shù)也位于世界前茅。從某種磷精礦分離稀土元素的工業(yè)流程如圖。

資料:磷精礦的主要成分為Ca5F(PO43,還含有少量REPO4、FeO、Fe2O3、SiO2等(RE代表稀土(元素)。
(1)Sc是一種重要的稀土元素,基態(tài)Sc原子的核外電子排布式是
[Ar]3d14s2
[Ar]3d14s2
。
(2)補(bǔ)全“酸浸”過程中Ca5F(PO43與HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式:
1
1
Ca5F(PO43+
10
10
HNO3=
5
5
Ca(NO32+
3H3PO4
3H3PO4
+
1
1
HF。
(3)“萃取”時(shí)可選擇不同的萃取劑。
①有機(jī)磷萃取劑(RO)3PO可通過反應(yīng)3ROH+POCl3?(RO)3PO+3HCl制得,其中-R代表烴基。-R對(duì)(RO)3PO產(chǎn)率的影響如下表。
-R -CH2CH3 -CH2CH2CH3 -CH2CH2CH2CH3
(RO)3PO產(chǎn)率/% 82 62 20
由表中數(shù)據(jù)分析隨-R中碳原子數(shù)增加,(RO)3PO產(chǎn)率降低的原因
烴基為推電子基團(tuán),隨著碳原子數(shù)增加,烴基推電子能力增強(qiáng),O-H鍵更難斷裂,(RO)3PO產(chǎn)率降低
烴基為推電子基團(tuán),隨著碳原子數(shù)增加,烴基推電子能力增強(qiáng),O-H鍵更難斷裂,(RO)3PO產(chǎn)率降低
。
②萃取劑(C4H9O)3PO的結(jié)構(gòu)如圖。其中,與RE3+配位的能力:1號(hào)O原子
 2號(hào)O原子(填“>”、“<”或“=”)。

(4)“反萃取”的目的是分離RE和Fe元素。向萃取液中通入NH3,F(xiàn)e2+、Fe3+、RE3+的沉淀率隨pH變化如圖。

①試劑X為
Na2SO3
Na2SO3
選填“Na2SO3”或“NaClO”),控制pH為
2
2
。
②萃取劑改用(C4H9O)3PO會(huì)導(dǎo)致反萃取時(shí)RE產(chǎn)率降低,原因可能是
-C4H9有較強(qiáng)的推電子作用,導(dǎo)致稀土與萃取劑形成的配位鍵牢固,難以斷裂實(shí)現(xiàn)反萃取
-C4H9有較強(qiáng)的推電子作用,導(dǎo)致稀土與萃取劑形成的配位鍵牢固,難以斷裂實(shí)現(xiàn)反萃取
。

【答案】[Ar]3d14s2;1;10;5;3H3PO4;1;烴基為推電子基團(tuán),隨著碳原子數(shù)增加,烴基推電子能力增強(qiáng),O-H鍵更難斷裂,(RO)3PO產(chǎn)率降低;<;Na2SO3;2;-C4H9有較強(qiáng)的推電子作用,導(dǎo)致稀土與萃取劑形成的配位鍵牢固,難以斷裂實(shí)現(xiàn)反萃取
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/5/19 8:0:9組卷:11引用:4難度:0.7
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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:27引用:2難度:0.9
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     
    。
    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     
    。
    (4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     
    。
    (5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
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    (1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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