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  • 1. (2022·石家庄模拟) 氧化钪(Se2O3)广泛应用于航天、激光和导弹等尖端科学领域。利用钛白酸性废水(含H+、Sc3+、Ti4+、Fe2+、SO)制备氧化钪的工艺具有较高的经济价值,其工艺流程如图所示:

    已知:

    i.Sc3+、Ti4+、Fe2+均能与P504(用HR表示)发生络合反应,且机理均为:Mn++nHRMRn+nH+

    ii.金属离子开始沉淀及完全沉淀的pH如表所示:

    金属离子

    T14+

    Fe2+

    Sc3+

    开始沉淀pH

    1.3

    6.8

    4.0

    沉淀完全pH

    2.3

    9.0

    5.0

    回答下列问题:

    1. (1) 萃取相比()指的是萃取时有机相与被萃取的酸性废水的体积比。“萃取”工序中,萃取相比()与Sc3+的萃取率关系如表所示:

      萃取相比()

      1:10

      1:15

      1:20

      1:25

      1:30

      1:35

      1:40

      Sc3+的萃取率/%

      90

      90

      90

      85

      80

      70

      60

      该工序中最适宜的值为1:20,理由为

    2. (2) Sc3+的络合机理为(用离子方程式表示);“水相II”的主要成分除H2SO4外,还含有FeSO4和少量Ti(SO4)2 , 则Ti4+、Fe2+中与P504络合能力较强的是
    3. (3) “反萃取”时,加入NaOH溶液的目的为;“滤液I”的主要成分为(填化学式)。
    4. (4) “优溶”时,加入盐酸调节溶液的pH范围为
    5. (5) “沉钪”时,能得到Sc2(C2O4)3·6H2O。其在“焙烧”分解时,热分解温度区间和分解得到的固体产物如表所示:

      草酸钪晶体

      热分解温度区间(K)

      固体失重百分率(%)

      生成的含钪化合物

      Sc2(C2O4)3·6H2O(摩尔质量为462 g/mol)

      383~423

      19.48

      A

      463~508

      23.38

      B

      583~873

      70.13

      Sc2O3

      化合物A的化学式为;由含钪化合物B转化为Sc2O3时,发生反应的化学方程式为

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