金屬鈹是一種有著“超級(jí)金屬“之稱的新興材料。綠柱石主要成分有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO等。采用如圖工藝流程可由綠柱石制備單質(zhì)鈹。
已知：i.鈹和鋁的化學(xué)性質(zhì)相似。
ⅱ．（NH4）2BeF4易溶于水，且在水中的溶解度隨溫度升高顯著增大。
ⅲ．該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
| 金屬離子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Be2+ |
| 開始沉淀時(shí)pH | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 5.2 |
| 沉淀完全時(shí)pH | 3.7 | 5.0 | 9.7 | 8.8 |
增大與硫酸的接觸面積，提高浸取率和反應(yīng)速率
增大與硫酸的接觸面積，提高浸取率和反應(yīng)速率
；“氧化”時(shí)的離子方程式為 2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O
2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O
。（2）濾渣2的主要成分是
Fe（OH）3、Al（OH）
Fe（OH）3、Al（OH）
。調(diào)節(jié)pH的合理范圍為 5.0≤pH＜5.2或5.0～5.2
5.0≤pH＜5.2或5.0～5.2
。（3）從溶液中得到（NH4）2BeF4晶體需經(jīng)
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
、冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過濾、洗滌、干燥等操作。（4）寫出BeF2與過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式
BeF2+4NaOH=Na2BeO2+2NaF+2H2O
BeF2+4NaOH=Na2BeO2+2NaF+2H2O
。（5）鈹銅是廣泛使用的一種鈹合金。若綠柱石中BeO的含量為a%，上述工藝流程中Be的產(chǎn)率為b%，則1t該綠柱石理論上可生產(chǎn)Be含量為2%的鍍銅合金
1.8×10-3abt
1.8×10-3abt
（用a、b表示）。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】增大與硫酸的接觸面積，提高浸取率和反應(yīng)速率；2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O；Fe（OH）3、Al（OH）；5.0≤pH＜5.2或5.0～5.2；蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；BeF2+4NaOH=Na2BeO2+2NaF+2H2O；1.8×10-3abt
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：5引用：2難度：0.6
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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