Question

【题目】铍铜是力学、化学综合性能良好的合金，广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铍铜元件(含BeO25%、CuS71%、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程。

已知：I．铍、铝元素处于周期表中的对角线位置，化学性质相似

Ⅱ．常温下：Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10Ksp[Mn(OH)2]=2.1×10

(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)溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，为提纯BeCl2，选择合理步骤并排序___________。

a．加入过量的 NaOH b．通入过量的CO2 c．加入过量的氨水

d．加入适量的HCl e．过滤 f．洗涤

(3)①MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，写出反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式________________________________________________________。

②若用浓HNO3溶解金属硫化物，缺点是______________ (任写一条)。

(4)溶液D中含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值大于______________。取铍铜元件1000g，最终获得Be的质量为81g，则产率是______________。

Answer 1

【答案】Na2SiO3 、Na2BeO2 BeO22-+4H+=Be2++2H2O cefd MnO2+CuS+2H2SO4=S+MnSO4+CuSO4+2H2O 产生污染环境的气体 Fe3+ 4 90%

【解析】

（1）根据流程图以及废旧铍铜元件含有成分，铍与铝的性质形似，SiO2为酸性氧化物，因此滤液A中含有的是NaOH、Na2BeO2、Na2SiO3；反应I中含铍的化合物是 Na2BeO2，Be、Al元素化学性质相似，即Na2BeO2与过量盐酸反应的离子方程式为BeO22－＋4H＋=Be2＋＋2H2O；

（2）提纯BeCl2，应先将BeCl2转化成沉淀，Be、Al元素的化学性质相似，即Be(OH)2为两性氢氧化物，能与过量的NaOH溶液反应，不与氨水反应，即先加过量氨水，然后过滤，对沉淀进行洗涤，再加入适量的盐酸，得到BeCl2，因此顺序是cefd；

（3）①MnO2能将金属硫化物中硫元素氧化为单质硫，CuS、MnO2在硫酸的作用下发生反应的化学方程式为CuS＋MnO2＋H2SO4=S＋MnSO4＋CuSO4＋2H2O；

②硝酸具有强氧化性，浓硝酸溶解金属硫化物，硝酸作氧化剂，被还原成NO2等，NO2等有毒，对环境有污染，因此浓硝酸溶解金属硫化物的缺点是产生污染环境的气体；

（4）Cu(OH)2开始沉淀时c(OH－)==1×10－10mol·L－1，同理Fe(OH)3开始沉淀时c(OH－)=×10－12mol·L－1，Mn(OH)2开始沉淀时c(OH－)=×10－6mol·L－1，首先沉淀的是Fe3＋；使Cu2＋开始出现沉淀，调节溶液pH，pH应大于4；铍铜元件中Be的物质的量为1000g×25%÷25g·mol－1=10mol，根据原子守恒，最终理论生成Be的质量为10mol×9g·mol－1=90g，则产率为81g÷90g×100%=90%。