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【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+

2.7

3.7

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。请回答下列问题:

(1)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__________。

(2)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__________。

(3)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__________。

【答案】BBeO22-+4H+=Be2++2H2O3.7~6.0Y3++3NH3·H2O=Y(OH)3↓+3NH4+取少量最后一次洗涤过滤液,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,若溶液不呈血红色,则Fe3+沉淀完全。

【解析】

(1)①因为Be和Al的性质相似,因此先加过量的盐酸,生成H2SiO3、BeCl2、NaCl,然后过滤,氢氧化铍溶于强碱,不溶于弱碱,因此加入氨水,故选项B正确;②氢氧化铝表现两性,因此Be(OH)2也表现两性,即有BeO22-+4H+=Be2++2H2O;(2)根据表格数据,以及实验目的,调节pH应是除去Fe3+,不影响Y3+,因此pH的范围控制在3.7~6.0;加入氨水,Y3+转化成沉淀,发生反应是Y3++3NH3·H2O=Y(OH)3↓+3NH4+,检验Fe3+常用KSCN溶液,溶液变为血红色,说明Fe3+存在,步骤是取少量最后一次洗涤过滤液,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,若溶液不呈血红色,则Fe3+沉淀完全;(3)澄清石灰水变浑浊,说明产生CO2,Y的化合价无变化,C2O42-中C的化合价为+3价,有化合价的升高,就有化合价的降低,因此C的化合价转化成+2价,即CO,方程式为:。

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