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工业流程题,实验题(钪、铅专题)
1.一种由含的酸性溶液制备氧化钪的工艺流程如下。
含
下列说法正确的是
A.电负性:
B.(乙二酸)含有键
C.生成的离子方程式为
D.在足量空气中焙烧,消耗
2.钪(Sc)可用于制备铝钪合金、燃料电池、钪钠卤灯、示踪剂、激光晶体等产品。以钛白酸性废水(主要含、、)为原料制备氧化钪()的工艺流程如下。下列说法正确的是
A.酸洗时加入的目的是将还原为
B.“操作Ⅰ”需要的玻璃仪器有分液漏斗
C.“滤渣Ⅰ”的主要成分是、
D.草酸钪焙烧时反应的化学方程式:
3.氧化钪()广泛应用于航天、激光等科学领域。利用钛白酸性废水(含、、等)制备氧化钪的工艺具有较高的经济价值,其流程如下图所示。
已知:、均能与P504(用HR表示)发生络合反应,且机理均为
。
下列说法不正确的是
A.酸洗时,、与P504的络合能力:
B.萃取、反萃取后均可使用分液漏斗分离,有机相应从分液漏斗上口倒出
C.“反萃取”时加入NaOH溶液的作用是将转化为
D.沉钪时能得到,则焙烧时的反应方程式:
(双选)4.从工业炼银的废渣中(Ag、、,含等杂质)中提取银、铅的工艺流程如下所示。
已知:①“熔炼”时,、分别转化为和;②“溶液Ⅱ”中含大量。
下列说法错误的是
A.“熔炼”时,需要粉碎废渣和固体,还需从底部通入大量空气搅拌
B.“溶液Ⅲ”经处理后,可转移到“滤渣I”的工序中
C.“滤渣I”被处理时,发生的总反应为
D.若制得,理论上至少消耗
5.废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过如图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如表:
难溶电解质
PbSO4
PbCO3
BaSO4
BaCO3
Ksp
2.5×10-8
7.4×10-14
1.1×10-10
2.6×10-9
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如表:
金属氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Pb(OH)2
开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
回答下列问题:
(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为 。
(2)在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,原因是 。
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),还要加入H2O2。
(i)能被H2O2氧化的离子是 。
(ii)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2,其化学方程式为 。
(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是 。
6.合理利用废旧铅蓄电池可缓解铅资源短缺,同时减少污染。
Ⅰ.一种从废旧铅蓄电池的铅膏中回收高纯铅的流程如图(部分产物已略去)。
已知:①铅化合物的溶度积(20℃):,
②PbSiF6和H2SiF6均为能溶于水的强电解质。
(1)过程ⅰ中,物质a表现 (填“氧化”或“还原”)性。
(2)过程ⅱ需要加入(NH4)2CO3溶液,从化学平衡的角度解释其作用原理 ;PbSO4饱和溶液中c(Pb2+ )= mol/L。
(3)过程ⅲ发生反应的离子方程式为 。
Ⅱ.工业上用PbSiF6和H2SiF6混合溶液作电解液,用电解法实现粗铅(主要杂质为Cu、Ag、Fe、Zn)提纯,装置示意图如图。
(4)回答下列问题:
①阴极材料为 (“粗铅”或“纯铅”)。
②电解时产生的阳极泥的主要成分 (元素符号)。
7.氧化钪()可用作半导体镀层的蒸镀材料,是一种重要的工业材料。以钪锰矿石(主要含、及少量、、CaO、FeO)为原料制备的工艺流程如图,其中TBP和P507均为有机萃取剂。
回答下列问题:
(1)“溶解”时被氧化为,该反应的离子方程式是 。
(2)“滤渣”的主要成分是 。
(3)“萃取除铁”时铁和的萃取率与O/A比(有机溶剂与水溶液的体积比)的关系如图所示。该工艺中最佳O/A比为 。
(4)有机萃取剂P507萃取的反应原理为阳离子交换:(HR代表P507)。在“富钪有机相”中反应生成的化学方程式是 。
(5)“萃余液2”中的金属阳离子除、外,还有 。
(6)在空气中“煅烧”生成的化学方程式是 。
(7)某厂用100kg的钪锰矿制备,最终得到276g,该矿中钪的质量分数为 。
8.钪的特殊性质,使其在电子工业、航天、核技术、激光技术、冶金、化工、医学、农