稀土萃取工考试高级试卷(上)
稀土金属提炼过程中的杂质控制考核试卷
A.过滤器
B.滤饼干燥机
C.离心机
D.蒸发器
11.以下哪些因素会影响稀土金属提炼过程中的萃取效率？（）
A.萃取剂的类型
B.萃取剂与稀土金属的配比
C.萃取过程中的搅拌速度
D.萃取温度
12.在稀土金属提炼过程中，以下哪些方法可以用来改善产品的纯度？（）
3.离子交换树脂的使用次数越多，其交换效果越好。（）
4.膜分离法在稀土金属提炼中主要用于固液分离。（）
5.稀土金属提炼过程中的杂质含量越高，产品的性能越好。（）
6.电解法提炼稀土金属时，电流密度越大，提炼效率越高。（）
7.在稀土金属提炼过程中，所有的杂质都需要被去除。（）
8.提高提炼温度可以有效地去除所有类型的杂质。（）
A.原子吸收光谱
B. X射线荧光光谱
C.电感耦合等离子体质谱
D.紫外可见光谱
5.以下哪些因素会影响离子交换树脂的选择？（）
A.树脂的离子交换容量
B.树脂的物理稳定性
C.树脂的化学稳定性
D.树脂的成本
6.在稀土金属提炼过程中，以下哪些操作可能导致杂质含量的增加？（）
A.过度加热
B.提炼时间过长
C.使用低质量的萃取剂
A.离子交换法
B.火法炼金
C.溶剂萃取法
D.膜分离法
2.以下哪些因素会影响稀土金属提炼过程中杂质的分布？（）
A.提炼工艺
B.原料成分
C.设备类型
D.环境温度
3.在稀土金属提炼中，以下哪些杂质可以通过溶剂萃取法去除？（）
A.铁杂质
B.铝杂质
C.钴杂质
D.铅杂质
4.以下哪些技术可用于稀土金属提炼过程中的在线检测？（）
稀土分离与纯化考核试卷
B.萃取剂的溶解度
C.萃取剂的稳定性
D.萃取剂的成本
20.稀土元素的电子排布特点包括以下哪些？（）
A.多层电子排布
B.部分填充的内层电子
C.外层电子的相似性
D.稀土特有电子排布模式
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.稀土元素中，具有最大原子半径的是______。
8.稀土元素在自然界中，主要以______形式存在。
9.稀土元素的分析检测中，常用的质谱技术是______。
10.稀土元素在环境保护领域的作用之一是作为______。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.稀土元素在地球上的分布非常均匀。（）
2.稀土元素的化学性质与过渡金属相似。（）
3.溶剂萃取法是分离稀土元素最常用的物理方法。（）
4.稀土元素中，重稀土的离子半径大于轻稀土的离子半径。（）
5.稀土元素在农业中可以用作微量元素肥料。（）
6.稀土元素的精炼只能通过化学方法进行。（）
7.稀土元素的分析检测通常采用原子吸收光谱法。（）
8.稀土元素在生物医学领域的应用仅限于成像技术。（）
2.稀土元素的主要化学性质表现为______。
3.在溶剂萃取法中，用于提取轻稀土的常用萃取剂是______。
4.稀土元素的离子交换法中，常用的离子交换树脂类型是______。
5.稀土元素在材料科学中，被广泛应用于制作______。
6.稀土元素中，被称为“磁王”的是______。
7.稀土元素的精炼过程中，常用的方法是______。
18.下列哪种方法可以用于稀土元素的富集？（）
稀土萃取工考试高级试卷（上）
稀⼟萃取⼯考试⾼级试卷（上）58.>密度最⼤的⾦属是。
答案：锇（Os）59.>硬度最⼤的天然物质是。
答案：⾦刚⽯60.>化学性质最稳定的⾦属是。
答案：⾦（Au）61.>按体积计算，空⽓中体积最多的⽓体是。
答案：氮⽓（N2）、62.>硬度最⼤的⾦属是。
答案：铬（Cr）63.>密度最⼩的⾦属是。
答案：锂（Li）64.>宇宙中含量（原⼦的摩尔百分数）最⾼的两种元素是。
答案：H、He65.>地壳中含量（质量百分数）最⾼的两种元素是。
答案：O 、Si66.>⼈体中含量（质量百分数）最⾼的两种元素是。
答案：O 、C67.>稀⼟元素中唯⼀的天然放射性元素是。
答案：Po(钜)68.>稀⼟元素中唯⼀能存在于溶液中的+4价离⼦是 .答案：Ce4+69.>由于镧系收缩的影响,同期表镧系以后的元素的原⼦半径和离⼦半径与第五周期的同族元素的原⼦半径和离⼦半径⾮常接近.答案：Hf Ta W 、 Zr Nb Mo70.>Pb的最⾼正化合价为价，⽽常见的化合价为+2价，这种现象是由造成的。
答案：+4、惰性电⼦对效应71.>硫酸焙烧包头矿较为常⽤的⽅法有：。
答案：低温焙烧和⾼温焙烧72.>被萃取的物质是。
答案：先溶于⽔相后来被有机相萃取过去的物质73.>萃余液是指。
答案：萃取分层后的⽔相称为萃余⽔相--萃余液74.>还原三价铕的⽅法有：。
答案：⾦属还原法和电解还原法75.>萃合物是指。
答案：萃取剂与被萃物结合⽣成的化合物76.>电⼦云有确定的形状，d电⼦云是，有⽅向性问题。
答案：哑铃形对称77.>分析⽤氧⽓瓶外表颜⾊是。
答案：天蓝四、计算题（每题5分，共100分）1.>有20M3稀⼟浓度为300克/升，现需稀释到50克/升，问需加多少升⽔？答案：解：C1V1=C2V2 20×300=50V2 V2=300×20/50=120M3120-20=100M3答：需加100M3的⽔2.>请配制3M3，2.5N的化选酸溶液，需9N盐酸多少升加⽔多少升？答案：解：根据质量定律V1N1=V2N2 3×2.5=9N2 V2=3×2.5/9=833（升）V⽔=V-V2=3-0.833=2167（升）答：需9N盐酸833升，加⽔2167升。
稀土元素回收利用技术考核试卷
14.以下哪些方法可以用于提高稀土元素的回收率？（）
A.优化萃取工艺
B.采用高效萃取剂
C.提高设备自动化程度
D.增加原料投入
15.稀土元素回收过程中可能出现的环保问题包括以下哪些？（）
A.水污染
B.土壤污染
C.空气污染
D.噪音污染
16.以下哪些是稀土元素回收利用的挑战？（）
A.原料来源不稳定
A.冶金
B.石油化工
C.环保
D.航空航天
20.以下哪些是我国在稀土元素回收利用方面的优势？（）
A.丰富的稀土资源
B.成熟的回收技术
C.完善的产业链
D.政策支持
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.稀土元素共有______种，通常被称为“稀土十七族”。
2.稀土元素在地球上的分布具有______特点，即“北轻南重”。
5.稀土元素回收利用的意义不包括以下哪一项？（）
A.节约资源
B.保护环境
C.提高经济效益
D.增加稀土元素储量
6.稀土元素回收利用过程中，以下哪种物质通常作为萃取剂？（）
A.水
B.盐酸
C.硫酸
D.磷酸三丁酯
7.在稀土元素回收过程中，下列哪种设备主要用于固液分离？（）
A.搅拌器
B.滤饼机
C.蒸馏塔
D.反应釜
4.发展方向：绿色回收技术、高效利用、智能化自动化设备、多元化应用领域拓展。
B.技术成本高
C.环保要求严格
D.市场竞争激烈
17.稀土元素在生物医学领域的潜在应用包括以下哪些？（）
A.靶向治疗
B.成像技术
C.骨折修复
D.抗癌药物
硫酸稀土元素分离提纯技术及其应用考核试卷
5.稀土元素在农业中的应用包括作为______和______等。
（填空1）（填空2）
6.稀土元素在材料中的添加量通常很小，但能显著改善材料的______和______等性能。
（填空1）（填空2）
7.稀土元素中，氧化铈（CeO2）是一种重要的催化剂，它在______反应中表现出优异的催化性能。
（填空1）（填空2）（填空3）
2.稀土元素的化学性质与其电子层结构有关，特别是其______层电子的排布对其化学性质有重要影响。
（填空）
3.在硫酸稀土元素分离提纯过程中，常用的溶剂萃取剂有P507、P204等，这些萃取剂主要基于稀土元素与萃取剂之间的______作用。
（填空）
4.稀土元素在磁场中表现出特殊的磁性，这种磁性主要是由其内部的______电子引起的。
B.储能材料
C.荧光材料
D.所有以上选项
14.稀土元素在冶金工业中的作用不包括以下哪项？（）
A.提高材料的强度
B.提高材料的耐腐蚀性
C.降低材料的熔点
D.增加材料的脆性
15.以下哪种稀土元素的化合物在玻璃和陶瓷工业中应用广泛？（）
A.铕（Eu）
B.镝（Dy）
C.钕（Nd）
D.铈（Ce）
16.在硫酸稀土元素的萃取过程中，通常使用的溶剂是？（）
A.水
B.乙醇
C.煤油
D.氯仿
17.稀土元素在石油裂化催化剂中的作用是什么？（）
A.提高催化剂的热稳定性
B.提高催化剂的活性
C.降低催化剂的磨损
D.增合用于硫酸稀土元素的分析检测？（）
A.原子吸收光谱法
B.原子荧光光谱法
C.电感耦合等离子体质谱法
D.分光光度法
稀土金属提炼过程中的材料科学与工程考核试卷
18. C
19. C
20. C
二、多选题
1. ABD
2. ABC
3. ABCD
4. ABC
5. ABCD
6. ABCD
7. ABC
8. ABCD
9. ABD
10. ABCD
11. ABCD
12. ABC
13. ABCD
14. ABC
15. ABC
16. ABCD
17. ABCD
18. ABC
2.稀土金属提炼过程中，哪些方法可以用来富集稀土元素？（）
A.离子交换法
B.溶剂萃取法
C.电解法
D.空心阴极放电法
3.下列哪些因素会影响溶剂萃取法的效率？（）
A.萃取剂的类型
B.有机相与水相的比例
C.混合强度
D.稀土金属的种类
4.下列哪些稀土金属的氧化物具有高熔点？（）
A. La2O3
B. CeO2
D.碳酸盐
11.下列哪些是稀土金属提炼过程中常见的工程挑战？（）
A.材料的选择性
B.工艺流程的复杂性
C.能源效率
D.成本控制
12.下列哪些材料可以用于制作稀土金属提炼过程中的萃取剂？（）
A.磺化煤
B.胺类化合物
C.磷酸酯
D.硫酸
13.稀土金属在高科技领域的应用包括以下哪些？（）
A.军事装备
B.信息技术
稀土金属提炼过程中的材料科学与工程考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
稀土金属分离提取技术及设备考核试卷
9. ABC
10. ABC
11. ABCD
12. ABC
13. ABCD
14. ABCD
15. ABC
16. ABCD
17. ABCD
18. BC
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1. 15
2.还原反应
3.磷酸三丁酯（TBP）
4.酸分解法
5.离子交换树脂
6.磁性
7.电解设备
8.钕
C.萃取设备
D.精密铸造设备
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
1.下列哪些方法可以用于稀土金属的分离提取？()
A.离子交换法
B.溶剂萃取法
C.精密铸造法
D.电解法
2.稀土金属分离提取过程中，萃取剂应具备哪些特点？()
A.选择性好
B.蒸馏器
C.萃取塔
D.离心机
11.下列哪种方法可以用于制备高纯度稀土金属？()
A.离子交换法
B.溶剂萃取法
C.电解法
D.精密铸造法
12.下列哪个元素不属于镧系元素？()
A.镧
B.铈
C.钕
D.铀
13.下列哪种稀土金属具有较好的催化性能？()
A.铈
B.钕
C.钇
D.铕
14.下列哪个因素会影响稀土金属提取过程中溶剂萃取的效率？()
B.溶解度大
C.化学稳定性好
D.易于再生
3.下列哪些因素会影响稀土金属的电解过程？()
A.电电解时间
4.下列哪些设备属于稀土金属分离提取中的萃取设备？()
A.萃取塔
B.混合澄清槽
稀土元素分离与冶炼技术考核试卷
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.稀土元素在地壳中的分布非常均匀。（）
2.稀土元素的化学性质相似，很难进行分离。（）
3.溶剂萃取法是分离稀土元素最常用的方法之一。（）
4.稀土元素的冶炼过程中，加入氧化剂是为了提高稀土元素的还原性。（）
C.电解液的成分
D.电解槽的设计
12.稀土元素在生物医学领域的应用包括哪些？()
A.骨折修复
B.靶向治疗
C.医学成像
D.药物输送
13.下列哪些方法可以用于稀土元素的分离？()
A.物理分离法
B.化学分离法
C.生物分离法
D.光学分离法
14.稀土元素在新能源领域的应用主要包括哪些？()
A.电动汽车
B.太阳能电池
9.下列哪些技术可以用于稀土元素的检测？()
A.原子吸收光谱法
B.原子荧光光谱法
C.电感耦合等离子体质谱法
D. X射线荧光光谱法
10.稀土元素的化学性质有哪些特点？()
A.多价性
B.活泼性
C.易形成稳定化合物
D.在空气中不易氧化
11.下列哪些因素会影响熔盐电解法冶炼稀土元素的效率？()
A.电流密度
B.电解温度
A.氯气
B.硫酸
C.盐酸
D.碳酸
12.稀土元素冶炼过程中的中间产物是什么？()
A.稀土金属
B.稀土氧化物
C.稀土氯化物
D.稀土硫酸盐
13.下列哪种方法不适用于稀土元素的精炼？()
A.电解法
B.溶剂萃取法
C.离子交换法
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58.>密度最大的金属是。
答案：锇（Os）59.>硬度最大的天然物质是。
答案：金刚石60.>化学性质最稳定的金属是。
答案：金（Au）61.>按体积计算，空气中体积最多的气体是。
答案：氮气（N2）、62.>硬度最大的金属是。
答案：铬（Cr）63.>密度最小的金属是。
答案：锂（Li）64.>宇宙中含量（原子的摩尔百分数）最高的两种元素是。
答案：H、He65.>地壳中含量（质量百分数）最高的两种元素是。
答案：O 、Si66.>人体中含量（质量百分数）最高的两种元素是。
答案：O 、C67.>稀土元素中唯一的天然放射性元素是。
答案：Po(钜)68.>稀土元素中唯一能存在于溶液中的+4价离子是 .答案：Ce4+69.>由于镧系收缩的影响,同期表镧系以后的元素的原子半径和离子半径与第五周期的同族元素的原子半径和离子半径非常接近.答案：Hf Ta W 、 Zr Nb Mo70.>Pb的最高正化合价为价，而常见的化合价为+2价，这种现象是由造成的。
答案：+4、惰性电子对效应71.>硫酸焙烧包头矿较为常用的方法有：。
答案：低温焙烧和高温焙烧72.>被萃取的物质是。
答案：先溶于水相后来被有机相萃取过去的物质73.>萃余液是指。
答案：萃取分层后的水相称为萃余水相--萃余液74.>还原三价铕的方法有：。
答案：金属还原法和电解还原法75.>萃合物是指。
答案：萃取剂与被萃物结合生成的化合物76.>电子云有确定的形状，d电子云是，有方向性问题。
答案：哑铃形对称77.>分析用氧气瓶外表颜色是。
答案：天蓝四、计算题（每题5分，共100分）1.>有20M3稀土浓度为300克/升，现需稀释到50克/升，问需加多少升水？答案：解：C1V1=C2V2 20×300=50V2 V2=300×20/50=120M3120-20=100M3答：需加100M3的水2.>请配制3M3，2.5N的化选酸溶液，需9N盐酸多少升加水多少升？答案：解：根据质量定律V1N1=V2N2 3×2.5=9N2 V2=3×2.5/9=833（升）V水=V-V2=3-0.833=2167（升）答：需9N盐酸833升，加水2167升。
3.>现有20吨盐酸,问能够酸溶碳酸稀土后达到300g/l多少M3,这些酸溶液能生产多少公斤氯化稀土？（REO45%）稀土∶盐酸=1∶2.5答案：解：20÷2.5÷0.3=26.7(M3) 26.7M3×0.3÷0.45=17.8(吨)答：能生产300g/l酸溶液26.7M3可产氯化稀土17.8吨。
4.>已知有盐酸溶液浓度为25%比重为1.125求此溶液的质量浓度HCI=36.5答案：解：HCI当量浓度=1000ml×25%×1.125 /36.5=7.67( N)答：此时HCI溶液当量浓度为7.67N。
5.>现有58M3硝酸镧溶液浓度为300g/L，问能生产多少吨38%硝酸镧？答案：解：M硝酸镧*硝酸镧℅=C硝酸镧M硝酸镧硝酸镧℅=58×300÷38%=45.79（吨）答：能生产45.79吨硝酸镧。
6.>现需配制30M3，5N的氨水溶液，问需用9N个氨水多少M3加水多少M3？答案：解：C1V1=C2V2 V2==16.7(M3) V水=30-16.7= 13.3(M3)答：需用9N氨水16.7M3，加水13.3M3。
7.>有一槽20M3稀土浓度为30g/l，问共有多少公斤稀土氧化物？答案：解：20×30=600(kg)答：共有600公斤稀土氧化物。
8.>有一贮罐装30M3稀土溶液，稀土浓度为40g/l，问这贮罐共装多少公斤稀土氧化物？答案：解：ΣREO=C稀土浓度V稀土溶液ΣREO=30×40=1200（kg）答：这贮罐共装1200公斤稀土氧化物。
9.>已知原料中(La-Pr)2O3为83%，Nd2O3为17%，要求Nd2O3产品中(La-Pr)2O3小于10%，(La-Pr)2O3中Nd2O3小于1%。
另外由单级萃取试验测得，P204-H2SO4体系中β（Nd/Pr）平均值为1.35，试估算Pr-Nd分离级数。
答案：解：（1）Pr的纯化倍数b=（99/1）/（83/17）=20.28Nd的纯化倍数b=（99/1）/（83/17）=20.28（2）根据Alders串级萃取理论，可得：E A=E Nd=[β(N d／Pr)]1/2=1.351/2=1.162E B=E Pr=1／[β(Nd/Pr)]1/2=0.861（3）萃取段级数n=logb／logE Nd=log20.28／log1.162=20洗涤段级数m+1=－log a/log E Pr=－log43.74/log0.861=25.28m=24.28≈25答：镨钕分离萃取段级数为20级，洗涤段级数为25级。
10.>有一含镧45%，含钕25%的稀土料液100ml，其浓度为300克/升，经分液漏斗用300毫升70%P350-煤油溶液单级萃取平衡后，得到水相组成为：镧70%、钕8%，水相浓度为145克/升，设水相体积在萃取前后不变，分别求镧和钕的分配比。
答案：在萃取原液中，镧重量=300×0.1×45%=13.5克钕重量=300×0.1×45%=7.5克在萃取后的水相中，镧重量=145×0.1×70%=10.15克钕重量=145×0.1×8%=1.16克萃入有机相中，镧重量=13.5－10.15=3.35克钕重量=7.5－1.16=6.34克镧的分配比为D La=[La3+]（O）/[La3+]（A）=3.35/10.15=0.33钕的分配比为D Nd=[Nd3+]（O）/[Nd3+]（A）=6.34/1.16=5.46答：镧的分配比为0.33，钕的分配比为5.46。
11.>在P204分组稀土工艺中，已知(RE3+)料=160g/L、V F=10L/min、V O=30L/min、V W=31L/min，料液中轻稀土占13%，产品轻稀土中含中、重稀土1%，中、重稀土含轻稀土5%。
求两出口浓度。
答案：解：列物料平衡，并令(M1)为水相出口浓度，(M(O))为有机相出口稀土浓度。
中重稀土的物料平衡（单位时间内）(RE3+)×V F×13%=(M1)×(V F+V W)×1%+(M(O))×V O×95%160×10×13%=(M1)×13×1%+(M(O))×30×95%208=0.13×(M1)+28.5×(M(O))轻稀土的物料平衡（单位时间内）(RE3+)×V F×87%=(M1)×(V F+V W)×99%+(M(O))×V O×5%160×10×87%=(M1)×13×99%+(M(O))×30×5%1392=12.87×(M1)+1.5×(M(O))解得M1=107.4g/L，M（O）=6.81g/L。
12.>在萃取分离镨和钕的工程中，已知原始料液浓度为250g/L，进料体积V F=8%g/L，洗液酸度C H=4.5N，洗液流量V W=25.2g/L，问：该体系达到平衡时萃取段稀土浓度是多少？答案：解：由串级理论：该体系洗涤量为：W=(V W×C H/3×169)/(C F×V F)=(25.2×4.5/3×169)/(250×8)=3.19萃取段稀土浓度M萃=(W+1)×C F×V F/(V W+V F)=(3.19+1)×250×8/(25.2+8)=252.4g/L答：该体系平衡时萃取段稀土浓度252.4g/L。
13.>在P507分组萃取工艺中，已知：料液流量V F=5L/min，进料浓度：240g/L，其中为萃组分含量：f A=21%，洗涤量W=0.89，有机相皂化度：0.54N，要想完成分离，有机流量该给多少？答案：解：由串级萃取理论可得：有机流量为：V S=C F×V F×(W+f A)/(C H/3×169)=5×240×（0.89+21%）/30.4=45.4L/min。
答：有机流量为43.4L/min。
14.>在P507工艺中(La Ce Pr)2O3占84%，Nd占16%，料液流量V F=8L/min，浓度245g/L，洗液酸度5N。
求该工艺两相达到平衡时Nd 产品得抽出量是多少。
答案：解：V I=V F×C F×f A/（C H/3×169）=8×245×16%/281.6=1.11L/min。
答：Nd产品的抽出量为1.11g/L。
15.>已知某萃取工艺中，有机流量V S=6L/min并且有机相出口浓度m=1g/L，Gd2O3如果反萃后有机物中稀土残留量≤0.05g/L，那么该工艺日产Gd2O3多少公斤。
答案：解：TGd2O3=（1－0.05）×6×24×60/1000=8.2Kg答：该工艺日产Gd2O38.2公斤。
16.>在P507萃取工艺中：V F=45L/min，V S=30L/min，C F=300g/L，且f A=2%，洗液酸度4.5N，洗涤效率90%，有机相中B组分＜0.01%，问有机出口浓度是多少？洗涤段稀土浓度是多少？答案：解：由串级萃取理论：有机相出口A min=V F×C F×f A/V S=45×300×2%/30=9g/L洗涤段稀土浓度M洗=(C H/3)×169×90%=228.15g/L。
17.>已知某萃取分离工艺有机流量V S=95L/min，皂化值0.54N，洗涤酸度C H=4.56N，有机相出口浓度20g/L，问若想完成分离要求，洗液洗量是多少？答案：解：由串级萃取理论：洗液流量V W=(C S/3×169-A mm)×V S/(C H/3×169)=(30.4-20)×95/253.4=4.68L/min答：若想完成分离要求洗液洗量为4.68L/min。