1. 稀土( )包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:

已知:月桂酸 熔点为 ;月桂酸和 均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持 价不变; 开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。

离子

开始沉淀时的pH

8.8

1.5

3.6

6.2~7.4

沉淀完全时的pH

/

3.2

4.7

/

(1) “氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是
(2) “过滤1”前,用 溶液调pH至的范围内,该过程中 发生反应的离子方程式为
(3) “过滤2”后,滤饼中检测不到 元素,滤液2中 浓度为 。为尽可能多地提取 ,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中 低于 (保留两位有效数字)。
(4) ①“加热搅拌”有利于加快 溶出、提高产率,其原因是

②“操作X”的过程为:先,再固液分离。

(5) 该工艺中,可再生循环利用的物质有(写化学式)。
(6) 稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂

①还原 熔融盐制备 时,生成 转移 电子。

用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化 的还原,发生的电极反应为

【考点】
电极反应和电池反应方程式; 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质; 制备实验方案的设计; 氧化还原反应的电子转移数目计算;
【答案】

您现在未登录,无法查看试题答案与解析。 登录
实验探究题 普通
能力提升
换一批
1. 为检验溶液中是否含有Cl- , 某同学采用向溶液中先加HNO3 , 再加AgNO3 , 若有白色沉淀生成,则证明有Cl-。对此结论,有人提出了质疑,溶液中可能有SO , 设计了如下探究性实验。
(1) 实验一:向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液

编号

Na2SO4溶液

AgNO3溶液

现象

体积

mL

浓度

mol·L−1

体积

浓度

mol·L−1

混合后Ag+浓度mol·L−1

1

1

3

2

0.2

出现大量白色沉淀

1

1

3

0.5

0.05

出现少量白色沉淀

1

1

3

0.1

0.01

有些许浑浊

1

1

3

0.01

0.001

无明显变化

实验一中产生沉淀的离子方程式为

(2) 已知:25℃时Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5 , Ksp(AgCl)=1.8×10-10

实验一中编号④无明显变化,若要产生浑浊,溶液中c(SO)理论上至少达到mol·L−1。若向l mL某浓度的NaCl与Na2SO4混合溶液中加入3滴0.1mol·L−1AgNO3溶液,分析上面数据,判断下列说法正确的是(填字母序号)。

A.混合液中c(SO)=1mol·L−1时不会产生Ag2SO4沉淀

B.混合液中c(SO)=0.1 mol·L−1时不会产生Ag2SO4沉淀

C.无论SO浓度大小都会产生Ag2SO4沉淀

D.若使用0.01 mol·L−1AgNO3溶液,可基本排除SO对Cl-检验构成的干扰

(3) 将实验一编号③中的理论计算结果与现象对照,发现理论上大部分Ag+应该形成沉淀,这与“有些许浑浊”的现象相矛盾。为探究真相,在实验一的基础上继续设计了以下实验。

实验二:

编号

AgNO3浓度/mol·L−1

现象

滴加硝酸后的现象

2

出现大量白色沉淀

滴加稀硝酸,沉淀大量溶解;改加浓硝酸,沉淀较快消失

0.5

出现少量白色沉淀

滴加稀硝酸,沉淀基本消失

对于Ag2SO4溶于硝酸的原因提出了如下假设,请完成假设二。

假设一:NO对Ag2SO4溶解起作用。

假设二:

(4) 选择适当试剂并设计实验方案,分别验证假设一和假设二是否成立。请写出实验步骤和现象。

编号

操作

现象

结论

取少量Ag2SO4于试管中,加入2mL水,振荡

固体不溶解

将①的浊液分成两等份

向其中一份加入1mL0.1mol/L的NaNO3 , 振荡

假设一不成立

向另一份加入

假设二成立

(5) 通过(4)的实验,请用平衡理论解释Ag2SO4溶解的原因。(已知:H2SO4=H++HSO、HSOH++SO)
(6) 用硝酸银滴定法,可以测定水体中氯化物的含量。洗涤沉淀必须干燥后才能称量,沉淀完全干燥的判断方法是
实验探究题 普通