稀土元素被誉为“工业的维生素”,是不可再生资源,应用广泛。
①稀土元素与铝、钛等金属熔合,形成特种合金,其性能会有较大提高,强度更好,抗腐蚀性能更强。坦克、飞机、核潜艇等的制造都用到了特种合金。
②稀土元素在自然界中以化合物的形式存在。二氧化铈(CeO2)是稀土氧化物中用途极的一种材料,因为具有较为独特的萤石晶体结构,使得其具有特殊的性能。主要用于玻璃、原子能、电子管等工业。
③中国的稀土储量最多时占世界的71.1%,目前占比在23%以下。中国并非世界上唯一拥有稀土的国家,却在过去几十年承担了世界稀土供应的角色,结果付出了破坏自身天然环境与消耗自身资源的代价。近几年,我国出台了一系列政策,采取了出口控制等措施,保护我国现有的稀土资源。
阅读以上材料,回答以下问题:
(Ⅰ)稀土元素铼与“太空金属”钛制成的钛铼合金,可用来制造核潜艇。请写出钛铼合金的优良性能(任写一点)______。
(Ⅱ)关于稀土资源,下列说法正确的是______(填序号)
A.稀土的开采与环境问题无关
B.稀土在材料工业方面发挥着重要作用,它是万能的
C.稀土元素化学性质稳定,在自然界中以单质形式存在
D.稀土不可再生,珍贵,保护稀土资源,是我们义不容辞的责任
(Ⅲ)某品牌平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质)。以此粉末为原料进行资源回收,其工艺流程如图:
已知:2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O,Na2SiO3溶于水。
(1)第①步操作的名称是______;
(2)第②步加入过量稀硫酸的目的是______;
(3)洗涤滤渣B的目的是为了除去______(填离子符号),提高产品的纯度;
(4)若第④步加的碱为NaOH,写出该反应的化学方程式______。
耐腐蚀、硬度大等 D 过滤 使氧化铁充分反应 Fe3+ Ce2(SO4)3+6NaOH=2Ce(OH)3↓+3Na2SO4
【解析】
解:
(Ⅰ)稀土元素铼与“太空金属”钛制成的钛铼合金,可用来制造核潜艇。由于潜艇需要的材质是耐腐蚀、硬度大等,所以钛铼合金的优良性能有耐腐蚀、硬度大等。
(Ⅱ)
A.稀土的开采涉及破坏自身天然环境与消耗自身资源的代价,所以与环境问题有关而非无关。错误;
B.稀土在材料工业方面发挥着重要作用,但不是万能的。错误;
C.稀土元素在自然界中以化合物的形式存在,而非在自然界中以单质形式存在。错误;
D.稀土不可再生,珍贵,保护稀土资源,是我们义不容辞的责任。正确;
故选:D。
(Ⅲ)(1)第①步操作得到固体和液体,所以是过滤;
(2)由于根据给出的滤渣B含有二氧化铈,所以二氧化铈和硫酸不反应,所以第②步加入过量稀硫酸的目的是使氧化铁充分反应;
(3)洗涤滤渣B的目的是为了除去Fe3+,提高产品的纯度;
(4)若第④步加的碱为NaOH,而生成物Ce(OH)3是沉淀,所以该反应的化学方程式Ce2(SO4)3+6NaOH=2Ce(OH)3↓+3Na2SO4。
故答案为:
Ⅰ、耐腐蚀、硬度大;
Ⅱ、D;
Ⅲ、
(1)过滤;
(2)使氧化铁等充分反应;
(3)Fe3+;
(4)Ce2(SO4)3+6NaOH=2Ce(OH)3↓+3Na2SO4。