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釔、鈧和鑭系一起稱(chēng)為稀土元素,稀土元素堪稱(chēng)“工業(yè)味精”,對(duì)工業(yè)和國(guó)防有著十分重要的作用.獨(dú)居石是稀土元素的常見(jiàn)礦物,下圖是由獨(dú)居石(主要成分是釷和鑭系元素的磷酸鹽)提取鑭系元素(以L(fǎng)n表示)的生產(chǎn)工藝流程:(1)獨(dú)居石中鑭系元素主要以L(fǎng)nPO4的形式存在,試寫(xiě)出LnPO4與濃H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式:______;寫(xiě)出Ln2(HPO4)3的溶解平衡表達(dá)式:______.(2)可選用精密pH試紙測(cè)定pH,控制沉淀的分步沉淀,其pH試紙使用的操作過(guò)程是:______.(3)若在實(shí)驗(yàn)室中洗滌所得的Ln2(HPO4)3沉淀的方法是:______;怎樣證明Ln2(HPO4)3沉淀洗滌已經(jīng)干凈,其操作是:______.(4)若直接加熱LnCl3?6H2O,生成的是LnOCl寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式:LnCl3?6H2O  △  . LnOCl+2HCl+5H2OLnCl3?6H2O  △  . LnOCl+2HCl+5H2O;用電解法制取稀土金屬Ln時(shí),需要無(wú)水氯化物,在干燥的HCl氣流中加熱LnCl3?6H2O,能得到無(wú)水LnCl3,其原因是______.

匿名用戶(hù) | 2017-05-23 03:29

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(共1個(gè)回答)
  • 獨(dú)居石(主要成分是釷和鑭系元素的磷酸鹽)與濃硫酸反應(yīng)生成Ln2(SO43和磷酸,過(guò)濾出不溶物后第一次用稀氨水中和,然后過(guò)濾出含有鈧元素的濾渣并得到含有Ln的濾液,再次過(guò)濾得到濾渣Ln2(HPO43,經(jīng)過(guò)第一步轉(zhuǎn)化Ln2(HPO43轉(zhuǎn)化成LnCl3?6H2O,在干燥的HCl氣流中加熱LnCl3?6H2O,能得到無(wú)水LnCl3,電解LnCl3得到Ln,
    (1)LnPO4與濃H2SO4反應(yīng)生成Ln2(SO43和磷酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2LnPO4+3H2SO4=Ln2(SO43+2H3PO4
    Ln2(HPO43與Ln3+、HPO42-之間存在沉淀轉(zhuǎn)化平衡,Ln2(HPO43的溶解平衡表達(dá)式為:Ln2(HPO43(s)?2Ln3+(aq)+3HPO42-(aq),
    故答案為:2LnPO4+3H2SO4=Ln2(SO43+2H3PO4(或3LnPO4+3H2SO4=Ln2(SO43+Ln(H2PO43);Ln2(HPO43(s)?2Ln3+(aq)+3HPO42-(aq);
    (2)pH試紙使用的操作方法為:取一小塊試紙放在表面皿(玻璃片)上,用沾有待測(cè)液的玻璃棒(膠頭滴管)點(diǎn)于試紙的中部,半分鐘后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較,確定溶液的pH值,
    故答案為:取一小塊試紙放在表面皿(玻璃片)上,用沾有待測(cè)液的玻璃棒(膠頭滴管)點(diǎn)于試紙的中部,半分鐘后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較,確定溶液的pH值;
    (3)在實(shí)驗(yàn)室中洗滌所得的Ln2(HPO43沉淀的方法為:將沉淀置于放置在新制過(guò)濾器中,注入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀,待液體濾干,再重復(fù)兩到三次;
    若最后一次的洗滌液中不含硫酸根離子,則已經(jīng)洗滌干凈,操作方法為:取最后一次洗滌浸出液,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,則說(shuō)明未洗滌干凈,若無(wú)白色沉淀則說(shuō)明已洗滌干凈,
    故答案為:將沉淀置于放置在新制過(guò)濾器中,注入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀,待液體濾干,再重復(fù)兩到三次;取最后一次洗滌浸出液,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,則說(shuō)明未洗滌干凈,若無(wú)白色沉淀則說(shuō)明已洗滌干凈;
    (4)由于氯化氫具有揮發(fā)性,若直接加熱LnCl3?6H2O,生成的是LnOCl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:LnCl3?6H2O
      △  
    .
     
    LnOCl+2HCl+5H2O;
    由于在干燥的HCl氣流中,抑制了LnCl3的水解,且?guī)ё週nCl3?6H2O受熱產(chǎn)生的水氣,故能得到無(wú)水LnCl3
    故答案為:LnCl3?6H2O
      △  
    .
     
    LnOCl+2HCl+5H2O;在干燥的HCl氣流中,抑制了LnCl3的水解,且?guī)ё週nCl3?6H2O受熱產(chǎn)生的水氣,故能得到無(wú)水LnCl3
    匿名用戶(hù) | 2017-05-23 03:29

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