金属铍是一种有着“超级金属“之称的新兴材料。绿柱石主要成分有BeO、Al2O3、SiO2、Fe2O3和FeO等。采用图示工艺流程可由绿柱石制备单质铍。

已知:
ⅰ.铍和铝的化学性质相似。
ⅱ.(NH4)2BeF4易溶于水,且在水中的溶解度随温度升高显著增大。
ⅲ.该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Be2+ |
开始沉淀时pH | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 5.2 |
沉淀完全时pH | 3.7 | 5.0 | 9.7 | 8.8 |
增大与硫酸的接触面积,提高铍元素的浸出速率和浸出率
增大与硫酸的接触面积,提高铍元素的浸出速率和浸出率
;“氧化”时的离子方程式为 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
。(2)滤渣2的主要成分是
Fe(OH)3和Al(OH)3
Fe(OH)3和Al(OH)3
。调节pH的合理范围为 5.0≤pH<5.2
5.0≤pH<5.2
。(3)从溶液中得到(NH4)2BeF4晶体需经
蒸发浓缩
蒸发浓缩
、冷却结晶
冷却结晶
、过滤、洗涤、干燥等操作。(4)(NH4)2BeF4在高温分解过程中会产生NH4HF2,可用NH4HF2代管HF雕刻玻璃,反应过程中有NH4F生成,写出NH4HF2与SiO2反应的化学方程式
NH4HF2+SiO2=SiF4↑+NH4F+H2O
NH4HF2+SiO2=SiF4↑+NH4F+H2O
。(5)铍铜是广泛使用的一种铍合金。若绿柱石中BeO的含量为a%,上述工艺流程中Be的产率为b%,则1t该绿柱石理论上可生产Be含量为2%的镀铜合金
1.8×10-3abt
1.8×10-3abt
。(用a、b表示)【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】增大与硫酸的接触面积,提高铍元素的浸出速率和浸出率;2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;Fe(OH)3和Al(OH)3;5.0≤pH<5.2;蒸发浓缩;冷却结晶;NH4HF2+SiO2=SiF4↑+NH4F+H2O;1.8×10-3abt
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:15引用:1难度:0.5
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