Question

【題目】鈹銅是力學、化學綜合性能良好的合金，廣泛應用于制造高級彈性元件。以下是從某廢舊鈹銅元件(含BeO25%、CuS71%、少量FeS和SiO2)中回收鈹和銅兩種金屬的流程。

已知：I．鈹、鋁元素處于周期表中的對角線位置，化學性質相似

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

(1)濾液A的主要成分除NaOH外，還有______________ (填化學式)，

寫出反應I中含鈹化合物與過量鹽酸反應的離子方程式____________________________。

(2)溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，為提純BeCl2，選擇合理步驟并排序___________。

a．加入過量的 NaOH b．通入過量的CO2 c．加入過量的氨水

d．加入適量的HCl e．過濾 f．洗滌

(3)①MnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質硫，寫出反應Ⅱ中CuS發(fā)生反應的化學方程式________________________________________________________。

②若用濃HNO3溶解金屬硫化物，缺點是______________ (任寫一條)。

(4)溶液D中含c(Cu2+)=2.2mol·L－1、c(Fe3+)=0.008mol·L－1、c(Mn2+)=0.01mol·L－1，逐滴加入稀氨水調節(jié)pH可依次分離，首先沉淀的是________________ (填離子符號)，為使銅離子開始沉淀，常溫下應調節(jié)溶液的pH值大于______________。取鈹銅元件1000g，最終獲得Be的質量為81g，則產(chǎn)率是______________。

Answer 1

【答案】Na2SiO3 、Na2BeO2 BeO22-+4H+=Be2++2H2O cefd MnO2+CuS+2H2SO4=S+MnSO4+CuSO4+2H2O 產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體 Fe3+ 4 90%

【解析】

（1）根據(jù)流程圖以及廢舊鈹銅元件含有成分，鈹與鋁的性質形似，SiO2為酸性氧化物，因此濾液A中含有的是NaOH、Na2BeO2、Na2SiO3；反應I中含鈹?shù)幕�合物�?Na2BeO2，Be、Al元素化學性質相似，即Na2BeO2與過量鹽酸反應的離子方程式為BeO22－＋4H＋=Be2＋＋2H2O；

（2）提純BeCl2，應先將BeCl2轉化成沉淀，Be、Al元素的化學性質相似，即Be(OH)2為兩性氫氧化物，能與過量的NaOH溶液反應，不與氨水反應，即先加過量氨水，然后過濾，對沉淀進行洗滌，再加入適量的鹽酸，得到BeCl2，因此順序是cefd；

（3）①MnO2能將金屬硫化物中硫元素氧化為單質硫，CuS、MnO2在硫酸的作用下發(fā)生反應的化學方程式為CuS＋MnO2＋H2SO4=S＋MnSO4＋CuSO4＋2H2O；

②硝酸具有強氧化性，濃硝酸溶解金屬硫化物，硝酸作氧化劑，被還原成NO2等，NO2等有毒，對環(huán)境有污染，因此濃硝酸溶解金屬硫化物的缺點是產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體；

（4）Cu(OH)2開始沉淀時c(OH－)==1×10－10mol·L－1，同理Fe(OH)3開始沉淀時c(OH－)=×10－12mol·L－1，Mn(OH)2開始沉淀時c(OH－)=×10－6mol·L－1，首先沉淀的是Fe3＋；使Cu2＋開始出現(xiàn)沉淀，調節(jié)溶液pH，pH應大于4；鈹銅元件中Be的物質的量為1000g×25%÷25g·mol－1=10mol，根據(jù)原子守恒，最終理論生成Be的質量為10mol×9g·mol－1=90g，則產(chǎn)率為81g÷90g×100%=90%。