Question

【題目】鍍作為一種新興材料日益被重視，有“超級金屬…尖端金屬…空間金屬”之稱。工業上常用綠柱石（主要成分3BeO．Al2O3·6SiO2，還含有鐵等雜質）冶煉鈹，一種簡化的工藝流程如下：

按元素周期表的對角線規則，Be和Al性質相似；幾種金屬陽離子的氫氧化物沉淀時的pH如表。回答下列問題：

(1)步驟②中將熔塊粉碎的目的是_____________；濾渣1的主要成分是________。

(2)步驟③加入H2O2時發生反應的離子方程式為__________，從濾液1中得到沉淀的合理pH為__________（填序號）。

A 3.3-3.7 8 3.7—5.0 C 5.0～5.2 D.5.2—6.5

(3)步驟④不宜使用NaOH溶液來沉淀Be2+的原因是_____________。從溶液中得到(NH4)2BeF4的實驗操作是_______、過濾、洗滌、干燥。

(4)步驟⑥的反應類型是_______，步驟⑦需要隔絕空氣的環境，其原因是_____________。

(5)若綠柱石中Be0的含量為a%，上述過程生產Be的產率為b%，則1t該綠柱石理論上能生產含鈹量2%的鍍銅合金_______t。

Answer 1

【答案】 增大與硫酸的接觸面積，提高反應速率 H2SiO3 2Fe2+＋H2O2＋2H+==2Fe3+＋2H2O C 過量的NaOH溶液會溶解Be(OH)2（或不易確保Be2+沉淀完全） 蒸發濃縮、冷卻結晶 分解反應 高溫下空氣中的氮氣、氧氣都可與鎂或鈹反應，從而降低產率 1.8×10-3ab（或）

【解析】（1）將熔塊粉碎能增大與硫酸的接觸面積，提高酸浸時的反應速率；SiO2與石灰石高溫下反應生成硅酸鈣，硅酸鈣在用硫酸進行酸浸時生成H2SiO3沉淀。答案為：增大與硫酸的接觸面積，提高反應速率 、H2SiO3

（2）步驟③中加入H2O2的目的是把Fe2+氧化為Fe3+，便于鐵雜質的除去，發生反應的離子方程式為：2Fe2+＋H2O2＋2H+==2Fe3+＋2H2O；從濾液1中得到的沉淀為Fe（OH）3、Al（OH）3，調節PH既要Fe3+和Al3+沉淀完全又不能使Be2+沉淀，根據幾種金屬陽離子的氫氧化物沉淀時的pH表可知，合理pH為5.0～5.2。

答案為：2Fe2+＋H2O2＋2H+==2Fe3+＋2H2O 、 C

（3）Be和Al性質相似，用NaOH溶液來沉淀Be2+會導致Be(OH)2被溶解，不宜使用NaOH溶液來沉淀Be2+；對溶液進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，可以得到(NH4)2BeF4 固體。答案為：過量的NaOH溶液會溶解Be(OH)2（或不易確保Be2+沉淀完全）、蒸發濃縮、冷卻結晶

（4）步驟⑥中(NH4)2BeF4通過分解反應生成BeF2；步驟⑦中，空氣中含有氮氣和氧氣，氮氣和氧氣都能與鎂或鈹發生反應，降低Be的產率。答案為：分解反應 、 高溫下空氣中的氮氣、氧氣都可與鎂或鈹反應，從而降低產率

（5）根據題知條件可得鈹銅合金的質量==1.8×10-3ab（或）噸，答案為：1.8×10-3ab（或）