Question

14．鑭是重要的稀土元素，應用非常廣泛，如應用于壓電材料、催化劑等領域．

已知：
①鑭是較活潑金屬，在空氣中易被氧化；
②氫氧化鑭是難溶于水的弱堿； 
③

金　　屬	熔點（℃）	沸點（℃）
鈣	841	1 487
鑭	920	3 470

（1）操作1、3是相同操作，其名稱是過濾．
（2）操作2要在HCl氣體的氛圍內(nèi)加熱的原因是防止LaCl₃水解．
（3）電解制鑭的尾氣要用堿液吸收，請寫出反應的離子方程式Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（4）真空、高溫過程中的反應方程式為3Ca+2LaF₃$\frac{\underline{\;真空\;}}{高溫}$3CaF₂+2La．
（5）粗鑭精制過程中溫度控制范圍1487～3470℃．
（6）重熔蒸餾制得的鑭中仍然混有極少量的鈣．某批次產(chǎn)品69.709g，經(jīng)分析含鈣0.209g，該產(chǎn)品的等級為分析純（化工產(chǎn)品等級標準：優(yōu)級純≥99.8%，分析純≥99.7%，化學純≥99.5%）

Answer 1

分析 （1）分離難溶性固體和溶液采用過濾的方法；
（2）LaCl₃屬于強酸弱堿鹽，La ³⁺易水解而使溶液呈酸性；
（3）電解制鑭的尾氣中含有Cl₂，氯氣能和NaOH溶液反應生成無毒物質；
（4）真空、高溫條件下，Ca和LaF₃發(fā)生置換反應生成La；
（5）Ca在大于1487℃時為氣體，而La在大于3470℃才能變?yōu)闅怏w；
（6）根據(jù)La的質量分數(shù)確定產(chǎn)品等級．

解答 解：（1）分離難溶性固體和溶液采用過濾的方法，操作1、3是分離難溶性固體和溶液，所以采用過濾的方法分離，故答案為：過濾；
（2）LaCl₃屬于強酸弱堿鹽，La ³⁺易水解而使溶液呈酸性，為了防止La ³⁺水解操作2中要在HCl氣體的氛圍內(nèi)加熱，故答案為：防止LaCl₃水解；
（3）電解制鑭的尾氣中含有Cl₂，氯氣有毒不能直接排空，氯氣能和NaOH溶液反應生成無毒物質，離子反應方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）真空、高溫條件下，Ca和LaF₃發(fā)生置換反應生成La和CaF₂，反應方程式為3Ca+2LaF₃$\frac{\underline{\;真空\;}}{高溫}$3CaF₂+2La，故答案為：3Ca+2LaF₃$\frac{\underline{\;真空\;}}{高溫}$3CaF₂+2La；
（5）Ca在大于1487℃時為氣體，而La在大于920℃小于3470℃為液體，所以要分離兩種物質，需要將Ca轉化為氣態(tài)、La轉化為液態(tài)，則控制溫度為1487～3470℃，
故答案為：1487～3470℃；
（6）該產(chǎn)品中La的質量分數(shù)=$\frac{69.709g-0.209g}{69.709g}$=99.7%，所以該產(chǎn)品為分析純，故答案為：分析純．

點評 本題考查混合物的分離和提純，涉及物質的分離、質量分數(shù)的計算、置換反應等知識點，側重考查分析問題、解答問題能力，明確物質的性質是解本題關鍵，知道常見物質分離方法，題目難度不大．