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高中化学
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综合题
1.
(2018·三明模拟)
钪(Sc)及其化合物在电子、宇航、超导等方面有着广泛的应用。某工厂的钛白水解工业废酸中,Sc
3+
浓度为18mg/L,还含有大量的TiO
2+
、Fe
3+
、H
+
、SO
4
2-
等。下图为从该工业废酸中提取Sc
2
O
3
的一种流程。
回答下列问题:
(1) 在钛白水解工业废酸中,加入双氧水是为了使TiO
2+
转化为难萃取的[Ti(O
2
)(OH(H
2
O)
4
]
+
。[Ti(O
2
)(OH(H
2
O)
4
]
+
中Ti 的化合价为+4,其中非极性键的数目为
。
(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]的关系如左下图,应选择的最佳O/A值为
;温度对钪、钛的萃取率影响情况见右下表,合适的萃取温度为10-15℃,其理由是
。
(3) 洗涤“油相“可除去大量的钛离子。洗染水是用浓硫酸、双氧水和水按一定比例混合而成。混合过程的实验操作为
。
(4) 25℃时,用氨水调节滤液的pH,当pH=3.5时,滤渣II的主要成分是
;当pH=6时,滤液中Sc
3+
的浓度为
。(Ksp[Fe(OH)
3
]=2.6×10
-39
, Ksp[Sc(OH)
3
]=9.0×10
-31
)
(5) 写出用草酸(H
2
C
2
O
4
)“沉钪”得到Sc
2
(C
2
O
4
)
3
的离子方程式
。
(6) 若从1m
3
该工厂的钛白水解度酸中提取得到24.4gSc
2
O
3
, 则钪的提取率为
(保留三位有效数字)。
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