25.稀土金属因其独特的性能而被誉为“新材料之母”。稀土金属钇的氧化物(Y2O3)广泛应用于航空航天涂层材料,其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土(含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2 等约30%)生产大颗粒氧化钇的种工艺如下:
(1)氧化钇(Y2O3)中,Y元素的化合价为____________。
(2)“酸溶”过程中,氧化钇与盐酸反应的化学方程式是______________________________。
(3)“分离提纯”是为了除去滤液1中的_____________________________(填化学式)。
(4)“调pH”时加入碱液使溶液的pH_____________(填“增大”或“减小”)。
(5)碳酸钇灼烧分解的化学方程式是_______________________________________。
(6)为了获得大颗粒氧化钇,某小组研究了条件对产品直径的影响,相关数据如下(D50表示颗粒直径):
实验编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
沉淀反应温度/℃ | 60 | 80 | 85 | 93 | 93 | 93 |
料液浓度Kg/L | 30 | 30 | 30 | 30 | 40 | 40 |
灼烧温度/℃ | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1100 | 1400 |
氧化钇D50/um | 6.00 | 21.65 | 35.99 | 38.56 | 35.99 | 61.54 |
分析上表数据,其他条件不变时,若将灼烧温度均升高至1400℃,预期所得氧化钇D50最大的是____________ (填实验编号)。
【答案】 (1). +3 (2).(3). FeCl3、CuCl2 (4). 增大 (5).
(6). ④
【解析】
【分析】
氧化钇和稀盐酸反应生成氯化钇和水,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,碳酸钇灼烧生成氧化钇和二氧化碳。
【详解】(1)组成化合物的各元素的化合价代数和为零,设氧化钇(Y2O3)中Y元素的化合价为x,则,故Y元素的化合价为+3价。
(2)“酸溶”过程中,氧化钇与盐酸反应生成氯化钇和水,反应的化学方程式为。
(3) 氧化钇和稀盐酸反应生成氯化钇和水,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,“分离提纯”是为了除去滤液1中的FeCl3、CuCl2。
(4)“调pH”时加入碱液使溶液的pH增大。
(5)碳酸钇灼烧分解生成氧化钇和和二氧化碳,反应的化学方程式是。
(6) 由表中数据可知,其他条件不变时,若将灼烧温度均升高至1400℃,氧化钇的生成量最多,故预期所得氧化钇D50最大的是④。
【点睛】富钇稀土(含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2 等约30%),和稀盐酸反应,过滤除去不溶性杂质,分离提纯得到碳酸钇,加热分解生成氧化钇。
编辑:小徐