Question

【题目】氧化钇主要用于制造微波磁性材料、军工材料、光学玻璃和显像管涂料等。工业上通过如下工艺流程用钇矿石（Y2 FeBe2 Si2O10,Y的化合价为+3）制取氧化钇。

已知:i.铍和铝处于元素周期表的对角线位置,化学性质相似;

ii.Fe3+、Y3+形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe3+	2.1	3.1
Y3+	6.0	8.3

（1）用氧化物的形式表示Y2 FeBe2 Si2O10为___, 钇矿石在熔融前要粉碎，目的是___。

（2）共熔时通人氧气的作用是_________。

（3）滤液I中溶质的主要成分是___ （ 假设钇矿石恰好与NaOH完全反应）。

（4）用氨水调节pH=a时,a的取值范围是_____,设计实验证明滤渣I沉淀完全: _______________。

（5）煅烧草酸钇时发生分解反应,其固体产物为氧化钇,气体产物能使澄清石灰水变浑浊。写出草酸钇[Y2(C2O4)3·nH2O]煅烧的化学方程式:_____________。

Answer 1

【答案】Y2O3﹒FeO﹒2BeO﹒2SiO2 增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率 将+2价的铁氧化为+3价 Na2BeO2、Na2SiO3 取少量滤液于试管中，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，说明Fe(OH)3沉淀完全 Y2(C2O4)3·nH2OY2O3+3CO2↑+3CO↑+n H2O

【解析】

（1）根据物质的组成及元素的化合价分析解答；（2）根据氧化还原反应原理及元素化合价变化分析解答；（3）根据流程中碱浸的原理分析滤液的组成；（4）根据开始沉淀及沉淀完全时的pH分析解答；（5）根据氧化还原反应原理分析解答。

（1）Y2FeBe2 Si2O10中Y的化合价为+3，用氧化物的形式表示Y2FeBe2 Si2O10为：Y2O3﹒FeO﹒2BeO﹒2SiO2；钇矿石在熔融前要粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；故答案为：Y2O3﹒FeO﹒2BeO﹒2SiO2；增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；

（2）Y2FeBe2 Si2O10中铁的化合价为+2，共熔、过滤后得到Fe2O3，则通入氧气的作用是将+2价的铁氧化为+3价，故答案为：将+2价的铁氧化为+3价；

（3）碱熔时，BeO和NaOH反应生成Na2BeO2，SiO2和NaOH反应生成Na2SiO3，Na2BeO2、Na2SiO3均能溶于水，则滤液Ⅰ中溶质的主要成分是Na2BeO2、Na2SiO3，故答案为：Na2BeO2、Na2SiO3；

（4）用氨水调节pH=a时，使Fe3+完全转变为Fe(OH)3沉淀而Y3+不沉淀，由表中数据可知a的取值范围是；取少量滤液于试管中，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，说明Fe(OH)3沉淀完全；故答案为：；取少量滤液于试管中，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，说明Fe(OH)3沉淀完全；

（5）气体产物能使澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了CO2，草酸钇中碳为+3价，而CO2中碳的化合价为+4价，说明发生了氧化还原反应，有化合价的升降，从而可判断出还有CO生成，则草酸钇[Y2(C2O4)3·nH2O]煅烧的化学方程式为Y2(C2O4)3·nH2OY2O3+3CO2↑+3CO↑+n H2O，故答案为：Y2(C2O4)3·nH2OY2O3+3CO2↑+3CO↑+n H2O。