1. (2018·大兴模拟) 金属钇(Y)具有重要的国防价值，但因过度开采已濒临枯竭。通过硫酸浸泡深海磷灰石矿，可以得到Y³⁺的浸出液：

表1  浸出液成分

	Al3+	Fe3+	Ca2+	PO43-	Mg2+	Mn2+	Y3+
浓度/(mg•L-1)	7670	9460	550	640	5600	1500	70.2

1. （1） 浸出液可用有机溶剂（HR）进行萃取，实现Y³⁺的富集（已知：Y³⁺与Fe³⁺性质相似），原理如下：Fe³⁺ + 3HR FeR₃ + 3H⁺     Y³⁺ + 3HR YR₃ + 3H⁺       （已知：FeR₃、YR₃均易溶于HR）

   浸出液在不同pH下萃取的结果如图1。

   

   ①用化学平衡原理解释，随pH增大，Y³⁺萃取率增大的原因。

   ②结合图1解释，工业上萃取Y³⁺之前，应首先除去Fe³⁺的原因是。

3. （2） 采用“中和沉淀法”和“磷酸法”可以除铁。                              

   表2  Fe³⁺、Y³⁺去除率

   终点pH	去除率/%
   	Fe3+	Y3+
   3.0	87.84	19.86
   3.5	92.33	23.63
   4.5	99.99	44.52
   5.0	99.99	89.04

   中和沉淀法：向浸出液中加入NaOH除Fe³⁺ ， 去除率如表2所示。

   ①该实验条件下，Fe³⁺去除率比Y³⁺大的可能原因。

   磷酸法：将磷酸（H₃PO₄：三元弱酸）加入到浸出液中，再加入Na₂CO₃溶液，调pH为2.5，过滤除去磷酸铁沉淀（FePO₄），滤液中剩余的Fe³⁺、Y³⁺浓度如表3。

   表3  滤液中Fe³⁺、Y³⁺的浓度

   	Fe3+	Y3+
   浓度/(mg•L-1)	508	68.9

   ② 配平“磷酸法”除铁过程中的离子方程式

   Fe³⁺ +    +     =    FePO₄↓+    CO₂↑+   

   ③ 综合分析表1、表2、表3，工业上采用“磷酸法”除铁的原因。

5. （3） 经“磷酸法”除铁后，用有机溶剂HR萃取Y³⁺ ， 可通过（填操作）收集含Y³⁺的有机溶液。
7. （4） 综合分析以上材料，下列说法合理的是。

   a. 分析图1可知，pH在0.2～2.0范围内，有机溶剂中的Fe³⁺多于水溶液中的Fe³⁺

   b. 表2中 Y³⁺损失率在20%左右的原因可能是生成的Fe(OH)₃对Y³⁺的吸附

   c. 表2中 pH在4.5～5.0范围内，Y³⁺损失率变大的可能原因：Y³⁺ + 3OH^- = Y（OH）₃↓

   d. 有机溶剂萃取Y³⁺的优点是Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺等金属离子萃取率极低