钇的常见化合价为+3价,我国蕴藏着丰富的硅铍钇矿,其主要成分为一种铍钇的硅酸盐(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如图所示生产流程可获得氧化钇和氧化铍。

已知:①Be(OH)2呈两性,Be(OH)2⇌BeO2-2+2H+K1=2×10-31;Be(OH)2⇌Be2++2OH-Ksp[Be(OH)2]=1.6×10-2。
②25℃时,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
B
e
O
2
-
2
离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Fe3+ | 2.1 | 3.1 |
Be2+ | 6.2 | 8.4 |
+2
+2
,浸取时金属元素形成硫酸盐,则浸取后钇的产物为 Y2(SO4)3
Y2(SO4)3
(填化学式)。(2)矿渣的成分为SiO2,酸化过程必须在较高温度下进行,若温度低会导致浸取率低,其原因是
酸化过程必须在较高温度下进行浸取速率快,若温度降低会导致单位时间内浸取率降低
酸化过程必须在较高温度下进行浸取速率快,若温度降低会导致单位时间内浸取率降低
,图为硫酸钇和硫酸铍的溶解度随温度变化的曲线,浸取时最佳温度范围为 D
D
(填序号)。A.10~20℃
B.20~30℃
C.40~50℃
D.80~100℃

(3)加入双氧水并同时调节pH除去铁,采取适当加热有利于铁的除去,其原因除了加快氧化速率,另一个原因是
温度太高,氧化剂双氧水会分解
温度太高,氧化剂双氧水会分解
。(4)除铁时需要控制pH范围是
3.1≤pH<6.2
3.1≤pH<6.2
,通过计算说明沉铍时选择用氨水作为沉淀剂,而不选用NaOH溶液的原因是 ①Be(OH)2⇌+2H+K1=2×10-31;②Be(OH)2⇌Be2++2OH-Ksp[Be(OH)2]=1.6×10-2;③H2O⇌H++OH-Kw=10-14;由盖斯定律知①-②-2③可得Be2++4OH-⇌+2H2K===,K越大说明反应进行的越完全,氢氧化钠作为沉淀剂则会让铍转化为而达不到沉铍的目的
B
e
O
2
-
2
B
e
O
2
-
2
K
1
K
sp
×
K
w
2
2
×
1
0
-
31
1
.
6
×
1
0
-
2
×
(
1
0
-
14
)
2
1
8
B
e
O
2
-
2
①Be(OH)2⇌+2H+K1=2×10-31;②Be(OH)2⇌Be2++2OH-Ksp[Be(OH)2]=1.6×10-2;③H2O⇌H++OH-Kw=10-14;由盖斯定律知①-②-2③可得Be2++4OH-⇌+2H2K===,K越大说明反应进行的越完全,氢氧化钠作为沉淀剂则会让铍转化为而达不到沉铍的目的
。B
e
O
2
-
2
B
e
O
2
-
2
K
1
K
sp
×
K
w
2
2
×
1
0
-
31
1
.
6
×
1
0
-
2
×
(
1
0
-
14
)
2
1
8
B
e
O
2
-
2
(5)草酸钇煅烧发生分解反应,产物中有两种气体,化学方程式为
Y2(C2O4)3 Y2O3+3CO↑+3CO2↑
高温
Y2(C2O4)3 Y2O3+3CO↑+3CO2↑
。高温
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】+2;Y2(SO4)3;酸化过程必须在较高温度下进行浸取速率快,若温度降低会导致单位时间内浸取率降低;D;温度太高,氧化剂双氧水会分解;3.1≤pH<6.2;①Be(OH)2⇌+2H+K1=2×10-31;②Be(OH)2⇌Be2++2OH-Ksp[Be(OH)2]=1.6×10-2;③H2O⇌H++OH-Kw=10-14;由盖斯定律知①-②-2③可得Be2++4OH-⇌+2H2K===,K越大说明反应进行的越完全,氢氧化钠作为沉淀剂则会让铍转化为而达不到沉铍的目的;Y2(C2O4)3 Y2O3+3CO↑+3CO2↑
B
e
O
2
-
2
B
e
O
2
-
2
K
1
K
sp
×
K
w
2
2
×
1
0
-
31
1
.
6
×
1
0
-
2
×
(
1
0
-
14
)
2
1
8
B
e
O
2
-
2
高温
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:44引用:2难度:0.6
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