Question

稀土元素是周期表中Ⅲ B族鈧、釔和鑭系元素的總稱，它們都是很活潑的金屬，性質(zhì)極為相似，常見化合價(jià)為+3。其中釔（Y）元素是激光和超導(dǎo)的重要材料。我國(guó)蘊(yùn)藏著豐富的釔礦石（ Y2FeBe2Si2O10），以此礦石為原料生產(chǎn)氧化釔（Y2O3）的主要流程如下：

已知：I．有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表：

	開始沉淀時(shí)的pH	完全沉淀時(shí)的pH
Fe3+	2.7	3.7
Y3+	6.0	8.2

 

Ⅱ．在周期表中，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。

（1）釔礦石（Y2 FeBe2Si2O10）的組成用氧化物的形式可表示為?????????????? 。

（2）欲從Na2 SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。則

①最好選用鹽酸和下列選項(xiàng)中的??????? 試劑（填字母代號(hào)），

a．NaOH溶液??? b．氨水??? c．CO2氣??? d．HNO3

再通過????? 操作方可實(shí)現(xiàn)（填實(shí)驗(yàn)操作名稱）。

②寫出Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：????????????????????????? ；

（3）為使Fe3+沉淀完全，須用氨水調(diào)節(jié)pH =a，則a應(yīng)控制在??????????????????

的范圍內(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??????????????????????? ，溶液中Fe3+完全沉淀的判定標(biāo)準(zhǔn)是?????????????????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

(1)Y2O3·FeO·2BeO·2SiO2?? （2分）

(2)①b（2分）,過濾??? （1分）?? ②BeO22-+4H+=Be2++2H2O（2分）

(3)3.7<a<6.0? （2分）?? Y3++3NH3·H2O=Y(OH)3↓+3NH4+（2分）

當(dāng)溶液中c(Fe3+)<10-5mol/L時(shí)，則可判定Fe3+完全沉淀（1分）

【解析】

試題分析：（1）依據(jù)元素化合價(jià)和原子守恒書寫元素的氧化物組成，所以釔礦石（Y2 FeBe2Si2O10）的組成用氧化物的形式可表示為Y2O3·FeO·2BeO·2SiO2?

(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，Be(OH)2與Al(OH)3相似，具有兩性，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；分離難溶的固體與溶液的操作為過濾。

②Na2BeO2與足量鹽酸生成BeCl2、NaCl和H2O，所以離子方程式為：BeO22-+4H+=Be2++2H2O

（3）三價(jià)鐵離子開始沉淀到沉淀完全的PH范圍為：2.7-3.7；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的范圍為：3.7＜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++3NH3?H2O=Y（OH）3↓+3NH4+；當(dāng)離子濃度<10-5mol/L時(shí)，則可說明離子已沉淀完全，所以當(dāng)溶液中c(Fe3+)<10-5mol/L時(shí)，則可判定Fe3+完全沉淀。

考點(diǎn)：本題考查物質(zhì)組成的表達(dá)式、基本操作和試劑的選擇、離子方程式的書寫、物質(zhì)分離試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)，離子分離和離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作。