稀土元素是周期表中Ⅲ B族钪、钇和镧系元素的总称,它们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。
我国蕴藏着丰富的钇矿石( Y2 FeBe2Si2O10),以此矿石为原料生产氧化钇(Y2O3)的主要流程如下:![]()
已知:
I.有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
| | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
| Y3+ | 6.0 | 8.2 |
Ⅱ.在周期表中,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。
(1)钇矿石(Y2 FeBe2Si2O10)的组成用氧化物的形式可表示为 。
(2)欲从Na2 SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则
①最好选用盐酸、 (填字母代号)两种试剂,再通过必要的实验操作方可实现。
a.NaOH溶液 b.氨水 c.CO2气 d.HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式: :必要的实验操作应是 。
(3)为使Fe3+沉淀完全,须用氨水调节pH =a,则a应控制在 的范围内;继续加氨
水调节pH =b发生反应的离子方程式为 ,溶液中Fe3+完全沉淀的判定标准是 。
(4)写出草酸钇[Y2(C2O4)3.Nh2O]煅烧的化学方程式 。
I、铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,与冰晶石(Na3AlF6)在熔融状态下进行电解,则化学方程式为: .其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是 ;(填“阴极”或“阳极”)。
(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命.以处理过的铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为 ;
(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O═2Na[Al(OH)4]+6Ag,则负极的电极反应式为 ,正极附近溶液的pH (填变大、不变或变小)。
II、氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。![]()
(1)图是在一定温度和压强下N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程: (△H的数值用含字母a、b的代数式表示)。
(2)工业合成氨反应如下,![]()
在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是 。
| A.增大压强 | B.增大反应物的浓度 | C.使用催化剂 | D.降低温度 |
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料.其中一个反应为:
有3mol FeS2参加反应,转移 mol电子。
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式 。