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解答题-工业流程题 适中0.65 引用4 组卷381

稀土元素钪(Sc)广泛应用于航空航天、超导、激光、核能等领域，从钛白水解工业废酸(含、、、、等离子)中提取氧化钪并制备三氯化钪(ScCl3)的一种工艺流程如下：

已知：为砖红色固体；，。
请回答下列问题：
(1)萃取操作使用到的仪器如何检漏___________。
(2)在钛白水解工业废酸中，加入是为了使转化为，若该离子中Ti的化合价为+4价，则黑点标的氧元素价态为____价，该反应的离子方程式为___________。
(3)若温度对钪、钛的萃取率影响情况见下表，一般合适的萃取温度为10~15℃，其理由是___________。
T/℃510152530
钪的萃取率/%91.39697.197.398.0
钛的萃取率/%0.940.952.103.014.20

(4)反萃取步骤中，强碱性条件下双氧水可以氧化锰离子生成MnO2，则该反应的离子方程式为___________。
(5)上述工艺流程在“灼烧”步骤中可得到Sc2O3，已知在后续的“加热氯化”步骤中可得到一种使热的氧化铜由黑变红的气体，请依题写出此时由Sc2O3制备ScCl3的化学方程式：___________。
(6)现取制得的ScCl3粗产品(只含难溶Sc2O3杂质)溶于水，配成溶液，采用K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液滴定，当达到滴定终点，溶液中Cl－恰好沉淀完全［假设此时c(Cl－)为］时，则此时溶液中c()的浓度为___________
23-24高三上·江西南昌·阶段练习
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知识点：离子方程式的书写酸碱中和滴定原理的应用物质分离、提纯综合应用 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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氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物，广泛应用于航天、激光、导弹等尖端科学领域。以钪锰矿石(主要含MnO2、SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)为原料制备Sc2O3和三氯化钪(ScCl3)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”时铁屑被MnO2氧化为Fe3+，该反应的离子方程式是____。
(2)“滤渣”的主要成分是____。
(3)有机萃取剂P507萃取Sc3+的反应原理为阳离子交换：ScCl3+3HR—ScR3+3HCl(HR代表P507)。在“富钪有机相”中反应生成Sc(OH)3的化学方程式是____。
(4)“萃余液2”中的金属阳离子除A13+、Ca2+外，还有____。
(5)沉钪后获得Sc2O3的操作Ⅰ为____，写出由Sc2O3制备三氯化钪的化学反应方程式___。
(6)取ScCl3粗产品(含难溶Sc2O3杂质)溶于水，配成溶液，采用K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液滴定，当溶液中出现____现象时，说明已达到滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时，此时溶液中c()=____mol·L-1。［已知：Ag2CrO4为砖红色固体；K(AgCl)=2.0×10-10，K(Ag2CrO4)=2.0×10-12］
氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物，广泛应用于航天、激光、导弹等尖端科学领域。以钪锰矿石(主要含MnO2、SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)为原料制备Sc2O3和三氯化钪(ScCl3)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”时铁屑被MnO2氧化为Fe3+，该反应的离子方程式是_______。
(2)“滤渣”的主要成分是_______。
(3)“萃余液2”中的金属阳离子除Al3+外，还有_______。
(4)已知，，。“沉钪”时，发生反应：，此反应的平衡常数K=_______(用含a、b、c的代数式表示)。反应过程中，测得钪的沉淀率随的变化情况如下图所示。当草酸用量过多时，钪的沉淀率下降的原因是_______。

(5)沉钪后获得Sc2O3的操作Ⅰ为_______，写出由Sc2O3制备三氯化钪的化学反应方程式_______。
(6)取ScCl3粗产品(含难溶Sc2O3杂质)溶于水，配成溶液，采用K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液滴定，当溶液中出现_______现象时，说明已达到滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时，此时溶液中c()=_______mol·L-1.[已知：Ag2CrO4为砖红色固体；K(AgCl)=2.0×10-10，K(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用，从钛白水解工业废酸(含Sc3＋、TiO2＋、Mn2＋、H＋、SO等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如图：

请回答下列问题：
(1)在钛白水解工业废酸中，加入H2O2是为了使TiO2＋转化为难萃取的[Ti(O2)(OH)(H2O)4]＋，[Ti(O2)(OH)(H2O)4]＋中Ti的化合价为________。
(2)钪的萃取率(E%)与O/A值[萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比]的关系如图，应选择的合适O/A值为________。

温度对钪、钛的萃取率影响情况见表，合适的萃取温度为10～15 ℃，其理由是_______。
T/℃510152530
钪的萃取率/%91.39697.197.398.0
钛的萃取率/%0.940.952.103.014.20
(3)已知钪与铝类似，其氢氧化物具有两性。反萃取步骤中，加入NaOH使溶液呈碱性，碱性条件下双氧水可以氧化锰离子生成滤渣Ⅰ，写出该反应的离子方程式_______。
(4)草酸钪“灼烧”的化学方程式为_______。
(5)若该钛白水解废酸中含Sc3＋的浓度为16 mg·L－1，从1 m3该废酸中提取得到21.6 g Sc2O3，则钪的提取率为________(保留两位有效数字)。

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