工业流程题、实验题(铊、钽、铌专题)1(双选)钽酸锂(LiTaO)是功能材料领域的“万能”材料，具有良好的机械性能。某企业利用含钽废渣3(主要含TaO⋅FeO、AlO及油脂等)制备钽酸锂的工艺流程如下：2323已知：①“钠盐和氧化物”中主要成分有NaTaO、NaA1O、FeO等；3223②正五价的钽元素具有一定的氧化性。下列说法错误的是A.通空气目的只是氧化TaO⋅FeO生成NaTaO和FeO23323B.“滤渣I”中主要成分是FeO23C.“溶液II”中最好将盐酸换为硫酸D.实验室模拟“灼烧”时，主要仪器有瓷坩埚、酒精灯、玻璃棒等2五氧化二钽(TaO)主要用作钽酸锂单晶和制造高折射低色散特种光学玻璃等。一种以含钽废料(主要25成分为NaTaO、SiO以及少量的FeO、FeO、AlO等)为原料制备TaO的工艺流程如图所示：32232325已知：HTaF是弱酸。回答下列问题：27(1)“酸溶”时，FeO发生反应的基本反应类型为，滤渣的主要成分是(填化学式)。23(2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为。(3)常温下，“调pH”时，若过滤出沉淀后溶液的pH=5，列式计算Al3+是否沉淀完全？[已知：常温下，KAlOH=1.9×10-33，溶液中离子浓度小于或等于1×10-5时可视为沉淀完全]。sp3(4)“浸钽”时，加入4g⋅L-1的HF溶液，浸出时间为4h，钽的浸出率随温度的变化如图所示。该HF溶液的物质的量浓度为mol⋅L-1，浸出的最佳温度为℃；“调pH”后，溶液中溶质主要为NaTaO，写出“浸钽”时生成HTaF，的离子方程式：。327(5)“沉钽”时，生成TaOH，反应化学方程式为。5(6)本流程中使用钽废料100t，若得到85.0t纯净的TaO，假设钽元素有85%转化为TaO，则含钽废料2525中钽元素的质量分数为%(保留四位有效数字)。3钽(Ta)和铌(Nb)的性质相似，因此常常共生于自然界的矿物中。一种以钽铌伴生矿(主要成分为SiO、MnO、NbO、TaO和少量的TiO、FeO、CaO、MgO)为原料制取钽和铌的流程如图：2225252“浸取”后，浸出液中含有HTaF、HNbF两种二元强酸和锰、钛等元素。2727已知：①MIBK为甲基异丁基酮；②K(CaF)=2.5×10-11，K(MgF)=6.4×10-9sp2sp2(1)①“浸取”前，常将钽铌矿渣进行研磨，原因为。②“浸取”时通常在材料的反应器中进行(填标号)。A.陶瓷B.玻璃C.铅D.塑料(2)浸渣的主要成分是，TaO与氢氟酸反应的离子方程式为。25(3)“浸取”时，HF的浓度对铌、钽的浸出率的影响如图所示，则HF的最佳浓度为g•L-1，理由是。(4)金属铌可用金属钠还原KNbF制取，也可用电解熔融的KNbF制取。2727①流程中钠热还原法制备铌粉的化学方程式为。②传统的熔盐电解法采用的电解质体系通常为KNbF-NaCl，电解总化学反应方程式为。274铊(Tl)在工业中的用途非常广泛，其中铊锡合金可作超导材料：铊镉合金是原子能工业中的重要材料。铊主要从铅精矿焙烧产生的富铊灰(主要成分PbO、ZnO、FeO、FeO、TlO等)中提炼，具体工艺流程232如图。已知：萃取剂选用对铊有很高选择性的酰胺类萃取剂CHCONR的二乙苯溶液，萃取过程的反应原理为32H++CHCONR+TlCl-⇌[CHCONRH]TlCl。324324回答下列问题：(1)浸取过程中硫酸的作用除了酸化提供H+，另一作用为。(2)在实验室中，“萃取”过程使用的主要玻璃仪器为分液漏斗，萃取后含铊液应从分液漏斗(填“下口放出”或“上口倒出”)，用平衡移动解释“反萃取”过程的原理和目的。(3)“还原、氧化、沉淀”过程中生成TlCl，该反应的离子方程式为，为提高经济效益充分利用原料，该反应的滤液可加入步骤循环使用最合适。(4)Tl+对人体毒性很大，难溶盐KFe[Fe(CN)]可通过离子交换治疗TlSO中毒，将其转化为沉淀同时624生成KSO溶液，写出治疗TlSO中毒的离子方程式：。2424(5)电解TlSO溶液制备金属Tl的装置如图所示。石墨(C)上电极反应式为。245铌是涡轮发动机的重要组成金属，以高钛渣(含NbO、TaO、TiO、CaO)为原料制取单质铌的流程如25252图甲所示：已知：①MIBK为甲基异丁基酮；②钽铌液中含有HTaF、HNbF；③Nb(OH)难溶于水。27275(1)酸溶前，常将高钛渣进行研磨，原因为。(2)酸溶时，TaO发生的反应的化学方程式为。25(3)酸溶时，H