(12分)镧是重要的稀土元素,应用非常广泛,如应用于压电材料、催化剂等领域。
已知:①镧是较活泼金属,在空气中易被氧化;②氢氧化镧是难溶于水的弱碱;
③
金属 | 熔点(℃) | 沸点(℃) |
钙 | 841 | 1487 |
镧 | 920 | 3470 |
(2)操作2中要在HCl气体的氛围内加热的原因是 。
(3)电解制镧的尾气要用碱液吸收,请写出反应的离子方程式 。
(4)真空、高温过程中的反应方程式为 。
(5)粗镧精制过程中温度控制范围 。
(6)重熔蒸馏制得的镧中仍然混有及少量的钙。某批次产品69.709g,经分析含钙0.209g,该产品的等级为 (化工产品等级标准:优级纯≥99.8﹪,分析纯≥99.7﹪,化学纯≥99.5﹪).
(1)过滤;(2)防止LaCl3水解;(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(4)3Ca+2LaF33CaF2+2La;(5)1487~3470°C;(6)分析纯
题目分析:(1)操作1、3是相同操作,都是分离难溶性固体与液体混合物的方法,其名称是过滤。(2)从LaCl3溶液中获得LaCl3固体,由于该盐是强酸弱碱盐,容易发生水解反应,所以为了防止其水解,操作2要在HCl气体的氛围内加热。(3)2LaCl32La+ 3Cl2↑.在尾气中含有氯气,要用碱液吸收,该反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;(4)根据流程图可知:在真空、高温过程中的反应方程式为3Ca+2LaF3
3CaF2+2La;(5)在粗镧中含有杂质Ca,由于Ca的沸点是1487℃,La的沸点是3470℃,所以精制过程中温度控制范围1487~3470℃;(6)在该产品中La的质量分数是{(69.709g-0.209g)÷69.709g}×100%=99.7﹪,所以属于分析纯。