Question

【题目】钇的常见化合价为＋3价，我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。

已知：①该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe3＋	2.1	3.1
Y3＋	6.0	8.2

②在元素周期表中，铍元素和铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。

（1）写出Na2SiO3的一种用途________________________。

（2）若改用氧化物的形式表示Y2FeBe2Si2O10组成，则化学式为__________。

（3）根据元素周期表的知识判断，常温下，氯化锶溶液pH____7（填“大于”、“等于”或“小于”）；写出氯化锶的电子式：______________________。

（4）欲从Na2SiO3和Na2BeO2混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。

① 最好选用盐酸和_______两种试剂，再通过必要的操作即可实现。

A．NaOH溶液 B．氨水 C．CO2 D．HNO3

② 写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式___________________________。

（5）为使Fe3＋沉淀完全，用氨水调节pH＝a时，a应控制在_________范围内；继续加氨水调节pH =b发生反应的离子方程式为____________________________；检验Fe3＋是否沉淀完全的操作方法是：___________________________________。

（6）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】工业粘合剂、制备硅胶、木材防火剂等 Y2O3·2BeO·FeO·2SiO2 等于 B BeO22-＋4H＋=Be2＋＋2H2O 3.1～6.0 Y3++3NH3·H2O=Y(OH)3↓+3NH4+ 取最后一次洗涤过滤液，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变成血红色，若溶液不呈血红色，则Fe3+沉淀完全 Y2(C2O4)3·nH2OY2O3+3CO↑+3CO2↑+nH2O

【解析】

钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)中加入氢氧化钠共熔后水溶过滤得到Na2SiO3、Na2BeO2溶液，沉淀为Y(OH)3和Fe2O3；Y(OH)3和Fe2O3沉淀加入稀盐酸溶解后加入氨水调节溶液pH，根据金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH数据，在3.1＜a＜6.0范围沉淀铁离子，沉淀A为Fe(OH)3；继续加入氨水调节溶液pH在8.2以上得到Y（OH）3沉淀，Y（OH）3中加入草酸得到Y2(C2O4)3，过滤、水洗、煅烧得到Y2O3粉末，结合铍元素和铝元素化学性质相似分析解答。

(1)Na2SiO3俗称水玻璃，常用于工业粘合剂、制备硅胶、木材防火剂等，故答案为：工业粘合剂、制备硅胶、木材防火剂等；

(2)钇的常见化合价为＋3价，Be为+2价，Si为+4价，O为-2价，根据正负化合价的代数和为0，钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)中Fe的化合价为+2价，用氧化物的形式可表示为：Y2O3·2BeO·FeO·2SiO2，故答案为：Y2O3·2BeO·FeO·2SiO2；

(3)同主族元素最外层电子数相同，自上而下电子层数增多，元素的金属性增强；所以Sr金属性比钙强，氯化钙溶液显中性，所以氯化锶溶液显中性，即pH=7；氯化锶属于离子化合物，电子式为，故答案为：等于；；

(4)①周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似，欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀，根据Na2BeO2的性质和NaAlO2类比推断，加过量的盐酸，硅酸钠反应生成硅酸沉淀，Na2BeO2的反应生成氯化铍溶液，再加入过量氨水沉淀铍离子，故答案为：B；

②Na2BeO2与足量盐酸发生反应生成氯化铍、氯化钠和水，反应的离子方程式为：BeO22-+4H+=Be2++2H2O，故答案为：BeO22-+4H+=Be2++2H2O；

(5)三价铁离子开始沉淀到沉淀完全的pH范围为：2.1-3.1，钇离子开始沉淀和沉淀完全的pH为：6.0-8.2；所以使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH=a，3.1＜a＜6.0，继续加氨水调节pH=b发生反应的离子方程式为：Y3++3NH3H2O=Y(OH)3↓+3NH4+，检验Fe3＋是否沉淀完全，只需要检验是否存在Fe3＋即可，方法为：取最后一次洗涤过滤液，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变成血红色，若溶液不呈血红色，则Fe3+沉淀完全，故答案为：3.1～6.0；Y3++3NH3H2O=Y(OH)3↓+3NH4+；取最后一次洗涤过滤液，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变成血红色，若溶液不呈血红色，则Fe3+沉淀完全；

(6)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，说明有CO2气体产生，草酸钇[Y2(C2O4)3nH2O]煅烧的化学方程式为：Y2(C2O4)3nH2OY2O3+3CO↑+3CO2↑+nH2O，故答案为：Y2(C2O4)3nH2OY2O3+3CO↑+3CO2↑+nH2O。