Question

钽是一种过渡金属，钽酸锂(LiTaO₃)可用于制作滤波器。一种制备钽酸锂的流程如下：回答下列问题：

（1）LiTaO₃中钽的化合价为___。

（2）同体A呈红色，其主要成分是___（写化学式），常见用途有___（填一种即可）。

（3）操作2的名称是___，用来检验溶液B中阴离子的常用试剂是___。

（4）HTaO₃是___（填字母）。

a．难溶的强酸   b．可溶的弱酸   c．可溶的强酸   d．难溶的弱酸

（5）烧渣与NaOH溶液转化成溶液A的过程中，发生反应的离子方程式为___。

（6）上述废料中含Ta₂O₅的质量分数为44.2%，杂质不含Ta元素。现有100kg该废料，按上述流程最多可制备___kgLiTaO₃。

Answer

+5 Fe2O3 制作颜料 过滤 AgNO3和稀硝酸 d 47.2

【解析】

含Ta2O5、FeO及油脂的废料在空气中高温出去油脂将FeO氧化为Fe2O3，加NaOH溶液得NaTaO3过量盐酸得HTaO3，再加Li2CO3灼烧得LiTaO3。

（1）化合价可通过化合价代数和为零计算；

（2）固体A为Fe2O3，可用于制作颜料；

（3）操作2为过滤，溶液B中含有阴离子为Cl－；

（4）由操作2过滤可知HTaO3为难溶性酸，溶液A中含有TaO3-与盐酸反应生成HTaO3，HTaO3为弱酸；

（5）NaOH与Ta2O5反应生成NaTaO3和H2O；

（6）通过元素质量守恒计算。

（1）LiTaO3中钽的化合价为X=0-(+1)-(-2)×3=+5，故答案为：+5；

（2）固体A为Fe2O3，可用于制作颜料；故答案为：Fe2O3；制作颜料；

（3）操作2用于分离溶液B和固体HTaO3，故操作2为过滤；溶液B中含有阴离子为Cl－，可用AgNO3和稀硝酸来鉴别；故答案为：过滤；AgNO3和稀硝酸；

（4）由操作2过滤可知HTaO3为难溶性酸，溶液A中含有TaO3-与盐酸反应生成HTaO3，HTaO3为弱酸；故答案为：d；

（5）烧渣与NaOH溶液转化成溶液A的过程中，发生反应的离子方程式为；故答案为：；

（6）100kg该废料中含Ta2O5质量 则Ta2O5物质的量，则LiTaO3物质的量为200mol，LiTaO3质量；故答案为：47.2。