结构推理
按独居石中稀土氧化物RE2O3的含量(50/% ~ 68 /%)、二氧化钍ThO2的含量(10 /%)来计算,分解1.0 kg独居石矿砂,理论上需98 /%的硫酸多少千克?(RE可以Nd为代表;已知相对原子质量:S 32,Nd 144.2,Th 232)
【正确答案】已知RE2O3(以Nd2O3为代表),ThO2和H2SO4的摩尔质量分别为336.4、264和
98 g·mol-1 。
因为 RE2O3 + 3H2SO4 = RE2(SO4)3 + 3H2O
可得:按Nd2O3含量为50 /%计算,则需纯H2SO4 x1kg
x1 = 1.0 ′ 50 /% ′= 0.44
按Nd2O3含量为68 /%计算,则需纯H2SO4 x2kg
x2 = 1.0 ′ 68 /% ′= 0.59
又因为 ThO2 + 2H2SO4 = Th(SO4)2 + 2H2O
可得: 按ThO2含量为10 /%计算,则需纯H2SO4 y kg
y = 1.0 ′ 10 /% ′= 0.074
所以需98 /% H2SO4的总量分别为:
m1 = (x1 + y) / 98 /% = (0.44 + 0.07) / 98 /% = 0.52 (kg)
m2 = (x2 + y) / 98 /% = (0.59 + 0.07) / 98 /% = 0.67 (kg)
所以理论上分解1.0 kg独居石矿砂需98 /%H2SO4 0.52 ~ 0.67 kg.
【答案解析】