Question

【题目】铍铜是广泛应用于制造高级弹性元件的良好合金。某科研小组从某度旧铍铜元件(含25%BeO、71%CuS、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的工艺流程如下：

已知：I.铍、铝元素化学性质相似；

Ⅱ.常温下部分难溶物的溶度积常数如下表：

(1)滤液A的主要成分除NaOH外，还有_____________(填化学式)，写出反应I中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式：_______________________________________________。

(2)①滤液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，为提纯BeCl2，最合理的实验步骤顺序为_______(填字母)

a.加入过量的氨水 b.通入过量的CO2

c.加入过量的NaOH d.加入适量的HCl e.洗涤 f.过滤

(3)MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质．写出反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式：____________________________________________。

(4)滤液D中c(Cu2+)=2.2mol·L－1、c(Fe3+)=0.008mol·L－1、c(Mn2+)=0.01mol·L－1，逐滴加入稀氨水调节pH可将其依次分离，首先沉淀的是___________(填离子符号)，为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶液的pH大于___________。

Answer 1

【答案】Na2BeO2、Na2SiO3 BeO22-+4H+=Be2++2H2O afed CuS+MnO2+2H2SO4=CuSO4+MnSO4+S+2H2O Fe3+ 4

【解析】

根据题中信息可知，铍铜元件经氢氧化钠溶液溶解后，铍和氧化铍转化为铍酸钠溶液、二氧化硅转化为硅酸钠溶液，过滤后向滤液中加入过量的盐酸，硅酸钠转化为硅酸沉淀，铍酸钠转化为氯化铍溶液，再过滤，从滤液中分离出氯化铍，最后转化为铍。第一次过滤后的滤渣B与二氧化锰、硫酸反应，其中的铜元素和铁元素转化为硫酸铜溶液和硫酸铁溶液，过虑后的滤液D中加氨水可以依次分离出氢氧化铁和氢氧化铜，最后经一系列操作得到铜。

(1)滤液A的主要成分除NaOH外，还有Na2BeO2、Na2SiO3，反应I中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式为BeO22-+4H+=Be2++2H2O。

(2)①滤液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，为提纯BeCl2，最合理的实验步骤顺序为afed：加入过量的氨水中和盐酸、沉淀Be2+，然后过滤、洗涤沉淀，最后加入适量的HCl将沉淀溶解即可，故顺序为afed。

(3)MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质，因此，反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式为CuS+MnO2+2H2SO4=CuSO4+MnSO4+S+2H2O。

(4)滤液D中c(Cu2+)=2.2mol·L－1、c(Fe3+)=0.008mol·L－1、c(Mn2+)=0.01mol·L－1，逐滴加入稀氨水调节pH可将其依次分离。Cu2+开始沉淀时，c(OH-)=mol/L=10-10mol/L，pH=4；Fe3+开始沉淀时，c(OH-)=mol/L=mol/L；Mn2+开始沉淀时，c(OH-)=mol/L=1.410-5mol/L。因此，首先沉淀的是Fe3+。为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶液的pH大于4。