(1). 将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅摔,冷却后再慢慢注入H2O2,并不断搅拌 (2). (3). Fe3+ (4). Mn或锰元素 (5). 6 (6). 2Sc3++3H2C2O4=Sc2(C2O4)3↓+6H+ (7). 2 (8). 3 (9). 2 (10). 12 (11). 0.028g
【解析】
【分析】
废液萃取,油相加入氢氧化钠反萃取,过滤得到滤渣加入盐酸溶解,加入氨水调节溶液PH,过滤得到滤渣加入盐酸酸溶,加入草酸沉钪生成草酸钪,灼烧得到氧化钪;
【详解】(1)试剂1是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。浓硫酸密度大于水的密度,应把密度大的加入密度小的,且浓硫酸稀释大量放热要避免引起双氧水分解,则混合的实验操作是:将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅摔,冷却后再慢慢注入H2O2,并不断搅拌;
(2)试剂2为强碱,且组成溶质的阴、阳离子所含电子总数相等,则为氢氧化钠,其电子式为;
(3)根据Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39、Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10-31,可以求出余下三种离子沉淀完全(离子浓度小于10−5mol⋅L−1)的pH,发现锰离子沉淀完全时pH约为10,钪离子沉淀完全时pH约为5,而铁离子沉淀完全时pH约为4,所以先加入氨水调节pH=3,过滤,滤渣主要成分是Fe(OH)3,故溶液中先被除去的离子是Fe3+;再向滤液加入氨水调节pH,是便于此时溶液中,当滤液2中c(Sc3+)=9×10-7mol·L-1时,即,则c(OH−)=10−8 mol⋅L−1,pH=6;由于锰离子沉淀完全时pH约为10,故滤液2中含量最大的金属离子是锰离子;
(4)草酸 “沉钪”得到草酸钪,则反应为复分解反应,离子方程式为:2Sc3++3H2C2O4=Sc2(C2O4)3↓+6H+;
(5)草酸根中碳的化合价是+3价,在灼烧草酸钪时会被氧化为CO2,氧气是氧化剂,则化学方程式为草酸钪“灼烧”过程的化学反应方程式:2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2;
(6)废酸中含钪量为18mg·L-1,每1L废酸中Sc3+的质量为0.018g,故最多可提取Sc2O3的质量为。
【解析】
【分析】
废液萃取,油相加入氢氧化钠反萃取,过滤得到滤渣加入盐酸溶解,加入氨水调节溶液PH,过滤得到滤渣加入盐酸酸溶,加入草酸沉钪生成草酸钪,灼烧得到氧化钪;
【详解】(1)试剂1是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。浓硫酸密度大于水的密度,应把密度大的加入密度小的,且浓硫酸稀释大量放热要避免引起双氧水分解,则混合的实验操作是:将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅摔,冷却后再慢慢注入H2O2,并不断搅拌;
(2)试剂2为强碱,且组成溶质的阴、阳离子所含电子总数相等,则为氢氧化钠,其电子式为;
(3)根据Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39、Ksp[Sc(OH)3]=9.0×10-31,可以求出余下三种离子沉淀完全(离子浓度小于10−5mol⋅L−1)的pH,发现锰离子沉淀完全时pH约为10,钪离子沉淀完全时pH约为5,而铁离子沉淀完全时pH约为4,所以先加入氨水调节pH=3,过滤,滤渣主要成分是Fe(OH)3,故溶液中先被除去的离子是Fe3+;再向滤液加入氨水调节pH,是便于此时溶液中,当滤液2中c(Sc3+)=9×10-7mol·L-1时,即,则c(OH−)=10−8 mol⋅L−1,pH=6;由于锰离子沉淀完全时pH约为10,故滤液2中含量最大的金属离子是锰离子;
(4)草酸 “沉钪”得到草酸钪,则反应为复分解反应,离子方程式为:2Sc3++3H2C2O4=Sc2(C2O4)3↓+6H+;
(5)草酸根中碳的化合价是+3价,在灼烧草酸钪时会被氧化为CO2,氧气是氧化剂,则化学方程式为草酸钪“灼烧”过程的化学反应方程式:2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2;
(6)废酸中含钪量为18mg·L-1,每1L废酸中Sc3+的质量为0.018g,故最多可提取Sc2O3的质量为。