Question

14．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	1 487
镧	920	3 470

（1）操作1、3是相同操作，其名称是过滤．
（2）操作2要在HCl气体的氛围内加热的原因是防止LaCl₃水解．
（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Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（4）真空、高温过程中的反应方程式为3Ca+2LaF₃$\frac{\underline{\;真空\;}}{高温}$3CaF₂+2La．
（5）粗镧精制过程中温度控制范围1487～3470℃．
（6）重熔蒸馏制得的镧中仍然混有极少量的钙．某批次产品69.709g，经分析含钙0.209g，该产品的等级为分析纯（化工产品等级标准：优级纯≥99.8%，分析纯≥99.7%，化学纯≥99.5%）

Answer 1

分析 （1）分离难溶性固体和溶液采用过滤的方法；
（2）LaCl₃属于强酸弱碱盐，La ³⁺易水解而使溶液呈酸性；
（3）电解制镧的尾气中含有Cl₂，氯气能和NaOH溶液反应生成无毒物质；
（4）真空、高温条件下，Ca和LaF₃发生置换反应生成La；
（5）Ca在大于1487℃时为气体，而La在大于3470℃才能变为气体；
（6）根据La的质量分数确定产品等级．

解答 解：（1）分离难溶性固体和溶液采用过滤的方法，操作1、3是分离难溶性固体和溶液，所以采用过滤的方法分离，故答案为：过滤；
（2）LaCl₃属于强酸弱碱盐，La ³⁺易水解而使溶液呈酸性，为了防止La ³⁺水解操作2中要在HCl气体的氛围内加热，故答案为：防止LaCl₃水解；
（3）电解制镧的尾气中含有Cl₂，氯气有毒不能直接排空，氯气能和NaOH溶液反应生成无毒物质，离子反应方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）真空、高温条件下，Ca和LaF₃发生置换反应生成La和CaF₂，反应方程式为3Ca+2LaF₃$\frac{\underline{\;真空\;}}{高温}$3CaF₂+2La，故答案为：3Ca+2LaF₃$\frac{\underline{\;真空\;}}{高温}$3CaF₂+2La；
（5）Ca在大于1487℃时为气体，而La在大于920℃小于3470℃为液体，所以要分离两种物质，需要将Ca转化为气态、La转化为液态，则控制温度为1487～3470℃，
故答案为：1487～3470℃；
（6）该产品中La的质量分数=$\frac{69.709g-0.209g}{69.709g}$=99.7%，所以该产品为分析纯，故答案为：分析纯．

点评 本题考查混合物的分离和提纯，涉及物质的分离、质量分数的计算、置换反应等知识点，侧重考查分析问题、解答问题能力，明确物质的性质是解本题关键，知道常见物质分离方法，题目难度不大．