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稀土（RE）包括鑭、釔等元素，是高科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。我國南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦（含鐵、鋁等元素）中提取稀土的工藝如圖：
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已知：月桂酸（C11H23COOH）熔點(diǎn)為44℃；月桂酸和（C11H23COO）3RE均難溶于水。該工藝條件下，稀土離子保持+3價(jià)不變；（C11H23COO）2Mg的Ksp=1.8×10-8；Al（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見下表。
離子 Mg2+ Fe3+ Al3+ RE3+
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）“氧化調(diào)pH”中，化合價(jià)有變化的金屬離子是
Fe2+
Fe2+
。
（2）“過濾1”前，用NaOH溶液調(diào)pH至
4.7≤pH＜6.2
4.7≤pH＜6.2
的范圍內(nèi)，該過程中Al3+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
Al3++3OH-=Al（OH）3↓
Al3++3OH-=Al（OH）3↓
。
（3）“過濾2”后，濾餅中檢測不到Mg元素，濾液2中Mg2+濃度為2.7g?L-1。為盡可能多地提取RE3+，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
4.0×10-4
4.0×10-4
mol?L-1（保留兩位有效數(shù)字）。
（4）①“加熱攪拌”有利于加快RE3+溶出、提高產(chǎn)率，其原因是
可加快反應(yīng)速率
可加快反應(yīng)速率
。
②“操作X”的過程為：先
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
，再固液分離。
（5）該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有
MgSO4
MgSO4
（寫化學(xué)式）。
（6）稀土元素釔（Y）可用于制備高活性的合金類催化劑Pt3Y。
①還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時，生成1molPt3Y轉(zhuǎn)移
15
15
mol電子。
②Pt3Y/C用作氫氧燃料電池電極材料時，能在堿性溶液中高效催化O2的還原，發(fā)生的電極反應(yīng)為
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
。
【答案】Fe2+；4.7≤pH＜6.2；Al3++3OH-=Al（OH）3↓；4.0×10-4；可加快反應(yīng)速率；冷卻結(jié)晶；MgSO4；15；O2+4e-+2H2O=4OH-
【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：2024/6/27 10:35:59組卷：599引用：4難度：0.3
相似題
  • 1．鍶與氮?dú)庠诩訜釛l件下可生成氮化鍶（Sr3N2），氮化鍶遇水劇烈反應(yīng)。已知：醋酸二氨合亞銅溶液能定量吸收CO，但易被O2氧化，失去吸收CO能力；連苯三酚堿性溶液能定量吸收O2。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)如下裝置制備氮化鍶（各裝置盛裝足量試劑），所使用的氮?dú)鈽悠房赡芎猩倭緾O、CO2、O2等氣體雜質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：
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    Ⅰ．氮化鍶的制取
    （1）裝置A中裝有水的儀器的名稱是
     
    。
    （2）裝置C中盛裝的試劑是
     
    （填標(biāo)號，下同），裝置D中盛裝的試劑是
     
    。
    a.連苯三酚堿性溶液
    b.醋酸二氨合亞銅溶液
    （3）裝置G的作用是
     
    。
    Ⅱ．產(chǎn)品純度的測定
    稱取7.7gⅠ中所得產(chǎn)品，加入干燥的三頸燒瓶中，然后由恒壓漏斗加入蒸餾水，通入水蒸氣，將產(chǎn)生的氨全部蒸出，用200mL 1.00mol?L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液完全吸收（吸收液體積變化忽略不計(jì)）。從燒杯中量取20.00mL吸收液，用1.00mol?L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl,到終點(diǎn)時消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液15.00mL。
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    （4）三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為
     
    。
    （5）產(chǎn)品純度為
     
    %（保留整數(shù)）。
    發(fā)布：2024/9/20 4:0:8組卷：6引用：3難度：0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2．采用水合肼（N2H4?H2O）還原法制取碘化鈉固體，其制備流程如圖所示，已知：“合成”步驟中生成的副產(chǎn)物為
    I
    O
    -
    3
    。
    下列說法中不正確的是（　　）
    發(fā)布：2024/9/20 4:0:8組卷：4引用：1難度：0.6
  • 3．氨基鈉（NaNH2）是重要的化學(xué)試劑，實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置（夾持、攪拌、尾氣處理裝置已省略）制備，其中Fe（NO3）3?9H2O為反應(yīng)的催化劑。已知：NaNH2幾乎不溶于液氨，易與水、氧氣等反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：
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    （1）工業(yè)合成氨以粗氮（含CO2、CO、O2雜質(zhì)）為原料制備。已知：醋酸二氨合亞銅溶液能吸收CO，但易被O2氧化，失去吸收CO的能力；連苯三酚堿性溶液能定量吸收O2。粗氮“凈化”時，需要通過足量的下列試劑，試劑的先后順序?yàn)?
     
    （填序號）。
    a.堿石灰
    b.連苯三酚堿性溶液
    c.醋酸二氨合亞銅溶液
    （2）實(shí)驗(yàn)室制NH3的發(fā)生裝置，可選擇下列裝置
     
    （填序號），其反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
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    （3）制得NaNH2的化學(xué)方程式為
     
    。若缺少裝置B，可能引起的后果是
     
    。
    （4）加鈉粒前，需先用氨氣排盡裝置中的空氣，判斷空氣已經(jīng)排盡的方法為
     
    。
    （5）為測定NaNH2的純度，按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（產(chǎn)品所含雜質(zhì)與水反應(yīng)不生成氣體）。取mg產(chǎn)品，用注射器向試管中緩慢加水至恰好完全反應(yīng)，G中液面從V1mL變?yōu)閂2mL（已知V2＞V1，數(shù)據(jù)已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況），若忽略固體體積，則產(chǎn)品純度為
     
    ；若讀取V2時，G中液面低于漏斗側(cè)液面，則NaNH2純度的測定值將
     
    （填“偏大”“偏小”或“不變”）。
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    發(fā)布：2024/9/20 0:0:11組卷：12引用：1難度：0.5
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