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解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷243
钪的价格昂贵，在地壳里的含量只有0.0005%。从铝土矿生产Al2O3的副产品“赤泥”(主要成分为Al2O3、Fe2O3、TiO2、Sc2O3)中回收钪，同时生产聚合硫酸铁铝[AlFe(OH)6-2n(SO4)n]具有极其重要的工业价值，一种工艺流程如图：

已知：钪离子可以在不同pH下生成[Sc(OH)n]3-n(n=1~6)。请回答以下问题：
(1)操作①和操作②中都使用的玻璃仪器是____。
(2)加入铁粉的作用：____。
(3)生成聚合硫酸铁铝[AlFe(OH)6-2n(SO4)n]沉淀，同时产生CO2，该反应的离子方程式为____。
(4)钪是一种重要的稀土金属，化学性质非常活泼，但发现较晚主要是因为____。
(5)“反萃取”时若加入的过量NaOH，则Sc(OH)3沉淀会溶解。写出Sc(OH)3与过量NaOH溶液反应生成n=6的含钪产物的化学方程式为____。
(6)常温下，三价Sc的部分存在形式与氟离子浓度的对数[1gc(F-)]、pH的关系如图所示。若溶液中c(F-)=5×10-6，“调pH”过程中控制pH=7，则调节pH后+3价Sc的存在形式为____(填化学式)(lg5=0.7)。


(7)“脱水除铵”过程中，复盐3NH4Cl·ScF3·aH2O分解得到ScF3，某固体样品质量与温度的关系如图所示。加热至380-400℃产生白烟，400℃以上质量不再改变。则a=____(填数字)。

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知识点：溶度积规则及其应用物质分离、提纯的常见物理方法常见无机物的制备探究物质组成或测量物质的含量 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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从铝土矿废料“赤泥”(主要成分为Al2O3、Fe2O3、TiO2、Sc2O3)中提钪与TiO2的一种工艺流程如下：

已知：该工艺条件下，溶液中相关离子开始沉淀和完全沉淀的pH值如下表：
离子Fe2+Fe3+Al3+TiO2+
开始沉淀pH7.01.93.00.3
完全沉淀pH9.03.24.72.0
(1)基态Sc原子的价电子排布式为___________。
(2)“沉淀转化”过程中，需加入过量的草酸，其原因是___________。
(3)“焙烧”过程中，生成Sc2O3的化学方程式为___________。
(4)常温下，三价Sc的几种存在形式与氟离子浓度的对数[1gc(F-)]、pH的关系如图1所示。已知c(F-)=5×10-4，“调pH”过程中控制pH=4.0，则调节pH值后三价Sc的存在形式为___________(填化学式)。

(5)“脱水除铵”过程中，复盐3NH4Cl·ScF3·aH2O分解得到ScF3，某固体样品质量与温度的关系如图2所示。加热至380-400℃产生白烟，400°C以上质量不再改变。则a___________(填数字)。

(6)“水解”过程中，加水稀释后，TiOSO4水解为TiO2·xH2O的离子方程式为___________；应控制溶液的pH值为___________。
从铝土矿废料“赤泥”(主要成分为Al2O3、Fe2O3、TiO2、Sc2O3)中提钪与TiO2的一种工艺如下：

已知：该工艺条件下，溶液中相关离子开始沉淀和完全沉淀的pH值如下表：
离子Fe2+Fe3+Al3+TiO2+
开始沉淀pH7.01.93.00.3
完全沉淀pH9.03.24.72.0

(1)钪为21号元素，该元素在元素周期表中的位置是_______。
(2)“沉淀转化”过程中，需加入过量的草酸，其原因是_______。
(3)“焙烧”过程中，生成Sc2O3的化学方程式为_______。
(4)常温下，三价Sc的几种存在形式与氟离子浓度的对数[lgc(F-)、pH的关系如图所示。已知c(F-)=1×10-5，“调pH”过程中控制pH=4.0，则调节pH值后三价Sc的存在形式为_______(填化学式)。

(5)“脱水除铵”过程中，复盐3NH4Cl·ScF3·aH2O分解得到ScF3，某固体样品质量与温度的关系如图所示。加热至380-400℃产生白烟，400℃以上质量不再改变。则a=_______(填数字)。

(6)“水解”过程中，加水稀释后，TiOSO4水解为TiO2·xH2O的离子方程式为_______；应控制溶液的pH值为_______。

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