Question

【題目】釔的常見化合價(jià)為＋3價(jià)，我國蘊(yùn)藏著豐富的含釔礦石(Y2FeBe2Si2O10)，工業(yè)上通過如下生產(chǎn)流程可獲得氧化釔。

已知：①該流程中有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見下表：

離子	開始沉淀時(shí)的pH	完全沉淀時(shí)的pH
Fe3＋	2.1	3.1
Y3＋	6.0	8.2

②在元素周期表中，鈹元素和鋁元素處于第二周期和第三周期的對(duì)角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似。

(1)寫出Na2SiO3的一種用途________________________。

(2)欲從Na2SiO3和Na2BeO2混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。

① 最好選用鹽酸和_______兩種試劑，再通過必要的操作即可實(shí)現(xiàn)。

A．NaOH溶液 B．氨水 C．CO2 D．HNO3

② 寫出Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________________________。

(3)常溫下，反應(yīng)Fe3＋＋3H2O(g) Fe (OH)3↓＋3H+的平衡常數(shù)K= ______。為使Fe3＋沉淀完全，用氨水調(diào)節(jié)pH＝a時(shí)，a應(yīng)控制在_________范圍內(nèi)；繼續(xù)加氨水調(diào)節(jié)pH =b發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________。

(4)煅燒草酸釔時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)，其固體產(chǎn)物為氧化釔，氣體產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁。寫出草酸釔[Y2(C2O4)3·nH2O]煅燒的化學(xué)方程式___________________________________。

Answer 1

【答案】工業(yè)粘合劑、制備硅膠、木材防火劑等 B BeO22-＋4H＋===Be2＋＋2H2O 10－4.3 3.1～6.0 Y3++3NH3·H2O=Y(OH)3↓+3NH4+ Y2(C2O4)3·nH2OY2O3+3CO↑+3CO2↑+nH2O

【解析】

由鈹元素和鋁元素化學(xué)性質(zhì)相似入手，可分析制得Be(OH)2沉淀的試劑及方程式，結(jié)合題干信息推測(cè)相應(yīng)生成物，進(jìn)而寫出相應(yīng)方程式。

（1）Na2SiO3俗稱水玻璃，常用于工業(yè)粘合劑、制備硅膠、木材防火劑等；

（2）①周期表中，鈹、鋁元素處于第二周期和第三周期的對(duì)角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似，欲從Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀，根據(jù)Na2BeO2的性質(zhì)和NaAlO2類比推斷；加過量的鹽酸，硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀，Na2BeO2的反應(yīng)生成氯化鈹溶液，再加入過量氨水沉淀鈹離子，故答案為B；②Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈹、氯化鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：BeO22-+4H+=Be2++2H2O；

（3）當(dāng)c(Fe3+)=10-5mol/L時(shí)達(dá)到平衡，由，三價(jià)鐵離子開始沉淀到沉淀完全的pH范圍為：2.1-3.1；釔離子開始沉淀和沉淀完全的pH為：6.0-8.2；所以使Fe3+沉淀完全，須用氨水調(diào)節(jié)pH=a，3.1＜a＜6.0；繼續(xù)加氨水調(diào)節(jié)pH=b發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Y3++3NH3H2O=Y(OH)3↓+3NH4+；檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子是否沉淀完全需要檢驗(yàn)濾液中是否含有三價(jià)鐵離子，結(jié)合三價(jià)鐵離子檢驗(yàn)試劑是硫氰酸鉀溶液變血紅色；取少量濾液，滴加幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變?yōu)檠�紅色，若不變血紅色，則說明Fe3+完全沉淀，反之則未完全沉淀；

(4)煅燒草酸釔時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)，其固體產(chǎn)物為氧化釔，氣體產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁，說明有CO2氣體產(chǎn)生，草酸釔[Y2(C2O4)3·nH2O]煅燒的化學(xué)方程式為Y2(C2O4)3·nH2OY2O3+3CO↑+3CO2↑+nH2O。