試卷征集
加入會員
操作視頻

稀土是元素周期表第Ⅲ族副族元素鈧（SC）、釔（Y）和鑭系元素共17種化學(xué)元素的合稱，是隱形戰(zhàn)機(jī)、超導(dǎo)、核工業(yè)等高精尖領(lǐng)域必備的原料，但是稀土的開采和加工對環(huán)境破壞比較大。從某種礦物（含鐵、鋁等元素）中提取稀土（用R表示）的工藝如圖：
菁優(yōu)網(wǎng)
已知：①月桂酸（C11H23COOH）熔點(diǎn)為44℃，難溶于水；
②Ksp[（C11H23COO）2Mg]=1.8×10-8；
③Al（OH）3開始溶解時的pH為8.8，有關(guān)金屬離子沉淀的相關(guān)pH見表。
離子 Mg2+ Fe3+ Al3+ R3+
開始沉淀時的pH 8.8 1.5 3.6 6.2～7.4
沉淀完全時的pH / 3.2 4.7 /
（1）“過濾1”前，用NaOH溶液調(diào)pH，控制pH的范圍為
4.7≤pH＜6.2
4.7≤pH＜6.2
，得到的濾渣主要成分為
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
。
（2）“過濾2”后，濾餅中檢測不到Mg元素，濾液2中Mg2+濃度為0.2mol/L。為盡可能多地提取R3-，可提高月桂酸鈉的加入量，但應(yīng)確?！斑^濾2”前的溶液中c（C11H23COO-）低于
3.0×10-4
3.0×10-4
mol?L-1（保留兩位有效數(shù)字）。
（3）①“加熱攪拌”控制在55℃左右，其原因是
低于55℃溶解不完全，溫度太高，因鹽酸具有揮發(fā)性，溶解率降低，不利于分離
低于55℃溶解不完全，溫度太高，因鹽酸具有揮發(fā)性，溶解率降低，不利于分離
。
（4）稀土中鈧元素的單質(zhì)具有較高熔點(diǎn)且密度和鋁接近，可制備高熔點(diǎn)輕質(zhì)合金，此種合金可用作
航空航天或耐高溫材料
航空航天或耐高溫材料
（任答出一種用途即可）。
（5）某甲醇/O2燃料電池，電解質(zhì)是摻雜Y2O3的ZrO2晶體，它在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-，寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式
CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O
CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O
。

【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，溫度太高，因鹽酸具有揮發(fā)性，溶解率降低，不利于分離；航空航天或耐高溫材料；CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：26引用：1難度：0.6
相似題

  • 1．實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對一粗鹽樣品進(jìn)行初步提純．所用實(shí)驗(yàn)儀器或用品如下：
    菁優(yōu)網(wǎng)
    （1）指出下列標(biāo)號儀器的名稱
    B．
     
    ，C
     
    ，D
     
    ，F(xiàn)
     
    ，G
     
    ，H
     
    ．
    （2）提純的步驟是：溶解、過濾、
     
    ．
    （3）“過濾”操作的要點(diǎn)可概括為“一貼、二低、三靠”，其中“二低”的含義是
     
    ．

    發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：6引用：3難度：0.5

  • 2．四氧化三鈷（Co3O4）為典型半導(dǎo)體，具有成本低、來源廣、穩(wěn)定性好和催化活性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于超級電容器、鋰離子電池、催化劑、氣體傳感器、壓敏陶瓷、磁性材料和顏料等領(lǐng)域。從工業(yè)鈷渣（含Co2O3、Fe2O3等）中提取Co3O4的工藝流程如圖所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    回答下列問題：
    （1）在“溶解還原”時，需要將鈷渣粉碎的目的是
     
    。已知Co3O4與Fe3O4相似，則其中鈷的化合價為
     
    價。
    （2）請寫出“溶解還原”過程中Co2O3轉(zhuǎn)化為Co2+的離子方程式：
     
    。
    （3）已知：“沉鈷”時用到（NH4）2C2O4溶液。（NH4）2C2O4溶液中，
    NH
    +
    4
    、C2
    O
    2
    -
    4
    、HC2
    O
    -
    4
    三種離子濃度由大到小的順序?yàn)?
     
    。
    （4）10g鈷渣經(jīng)上述過程后得到agCoC2O4固體，然后在坩堝中加熱“煅燒”至恒重后的剩余固體的質(zhì)量為bg。
    ①寫出CoC2O4固體在空氣中“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式：
     
    。
    ②若從鈷渣到CoC2O4（其中有95%的鈷元素來源于鈷渣）過程中，鈷元素的利用率為80%，且a-b=6，則agCoC2O4固體的物質(zhì)的量為
     
    mol,鈷渣中鈷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
     
    （保留三位有效數(shù)字）。

    發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：5引用：3難度：0.5

  • 3．LiCoO2（鈷酸鋰）是鋰離子電池的正極材料。以某海水為原料制備鈷酸鋰的一種流程如圖。菁優(yōu)網(wǎng)
    已知如下信息：
    ①該海水中含濃度較大的LiCl,含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。
    ②碳酸鋰的溶解度與溫度關(guān)系如圖所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ③常溫下，幾種難溶物質(zhì)的溶度積數(shù)據(jù)如表：
    物質(zhì) Li2CO3 MgCO3 CaCO3 MnCO3 Mg（OH）2
    Ksp 2.5×10-2 6.8×10-6 2.8×10-9 2.3×10-11 6.0×10-10
    請回答下列問題：
    （1）LiCoO2中鈷的化合價為
     
    ，濾渣1主要成分有MgCO3、Mg（OH）2、CaCO3和
     
    （填化學(xué)式）。
    （2）調(diào)pH=5的目的是
     
    。
    （3）“沉鋰”包括過濾、洗滌等，宜用
     
    （填“熱水”或“冷水”）洗滌Li2CO3。加入純堿的量與鋰回收率的關(guān)系如表所示。
    序號 n（Na2CO3）/n（LiCl） 沉淀質(zhì)量/g 碳酸鋰含量/% 鋰回收率/%
    ① 0.9：1 10.09 92.36 77.67
    ② 1.0：1 10.97 90.19 82.46
    ③ 1.1：1 11.45 89.37 85.27
    ④ 1.2：1 12.14 84.82 85.45
    從生產(chǎn)成本考慮，宜選擇
     
    （填序號）方案投料。
    （4）“合成”中采用高溫條件，放出一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。寫出“合成”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
     
    。
    （5）若以甲烷燃料電池（稀H2SO4作電解質(zhì)溶液）為電源給鋰離子電池充電，則甲烷燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為
     
    。

    發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：7引用：1難度：0.6
小程序二維碼
把好題分享給你的好友吧~~
APP開發(fā)者：深圳市菁優(yōu)智慧教育股份有限公司 | 應(yīng)用名稱：菁優(yōu)網(wǎng) | 應(yīng)用版本：4.8.2  |  隱私協(xié)議      第三方SDK     用戶服務(wù)條款廣播電視節(jié)目制作經(jīng)營許可證出版物經(jīng)營許可證網(wǎng)站地圖本網(wǎng)部分資源來源于會員上傳，除本網(wǎng)組織的資源外，版權(quán)歸原作者所有，如有侵犯版權(quán)，請立刻和本網(wǎng)聯(lián)系并提供證據(jù)，本網(wǎng)將在三個工作日內(nèi)改正