稀土元素是周期表中IIIB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)的主要流程如圖:

已知:①有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時的pH如下表:
開始沉淀時的pH 完全沉淀時的pH
Fe3+ 2.7 3.7
Y3+ 6.0 8.2
②在周期表中,鈹、鋁元素處于第二周期和第三周期的對角線位置,化學(xué)性質(zhì)相似.
(1)釔礦石(Y2FeBe2Si2O10)的組成用氧化物的形式可表示為
Y2O3?FeO?2BeO?2SiO2
Y2O3?FeO?2BeO?2SiO2

(2)欲從Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀.則
①最好選用鹽酸、
b
b
(填字母)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氣      d.HNO3
②寫出Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
BeO22-+4H+=Be2++2H2O
BeO22-+4H+=Be2++2H2O

(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
3.7<a<6.0
3.7<a<6.0
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
Y3++3NH3?H2O=Y(OH)3↓+3NH4+
Y3++3NH3?H2O=Y(OH)3↓+3NH4+
,檢驗(yàn)Fe3+是否沉淀完全的操作方法是
取少量濾液,滴加幾滴KSCN溶液,觀察溶液是否變?yōu)檠t色,若不變血紅色,則說明Fe3+完全沉淀,反之則未完全沉淀
取少量濾液,滴加幾滴KSCN溶液,觀察溶液是否變?yōu)檠t色,若不變血紅色,則說明Fe3+完全沉淀,反之則未完全沉淀
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;
(2)①周期表中,鈹、鋁元素處于第二周期和第三周期的對角線位置,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,所以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;
②Na2BeO2與足量鹽酸反應(yīng)生成氯化鈹和氯化鈉溶液;
(3)依據(jù)圖表中的PH數(shù)據(jù)分析判斷三價(jià)鐵離子完全沉淀,釔離子不沉淀的溶液PH為3.7-6.0;繼續(xù)加氨水調(diào)節(jié)pH=b是把釔離子全部沉淀的反應(yīng);檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子是否沉淀需要檢驗(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.
解答:解:(1)釔礦石(Y2FeBe2Si2O10)的組成用氧化物的形式可表示為:Y2O3?FeO?2BeO?2SiO2,故答案為: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,所以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,故答案為: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,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+;檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子是否沉淀需要檢驗(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t色,若不變血紅色,則說明Fe3+完全沉淀,反之則未完全沉淀,
故答案為:3.7<a<6.0; Y3++3NH3?H2O=Y(OH)3↓+3NH4+;取少量濾液,滴加幾滴KSCN溶液,觀察溶液是否變?yōu)檠t色,若不變血紅色,則說明Fe3+完全沉淀,反之則未完全沉淀.
點(diǎn)評:本題考查了物質(zhì)氧化物表示方法,元素化合物性質(zhì)的類比推斷,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,仔細(xì)審題,利用題干信息是解題關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年山東省濟(jì)寧市高三第一次模擬理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

稀土元素是周期表中 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的pH如下表:

 

開始沉淀時的pH

完全沉淀時的pH

Fe3+

2.7

3.7

Y3+

6.0

8.2

 

.在周期表中,鈹、鋁元素處于第二周期和第三周期的對角線位置,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 SiO3Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。則

最好選用鹽酸和下列選項(xiàng)中??????? 試劑(填字母代號),

aNaOH溶液??? b.氨水??? cCO2氣??? dHNO3

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

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?????????????????????????? 。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案