Question

【題目】鈹銅是力學、化學綜合性能良好的合金，廣泛應(yīng)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(zhì)相似

Ⅱ.常溫下：Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20 Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 K sp[Mn(OH)2]=2.1×10-13

（1）濾液A的主要成分除NaOH外，還有__(填化學式)。寫出反應(yīng)I中含鈹化合物與過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式__。

（2）①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

②從BeCl2溶液中得到BeCl2固體的操作是__。

（3）MnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質(zhì)硫，若用濃HNO3代替MnO2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(diào)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(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH值大于__。

（5）取鈹銅元件1000g，最終獲得Be的質(zhì)量為81g，則產(chǎn)率是__。

Answer 1

【答案】Na2SiO3、Na2BeO2 BeO22-+4H+=Be2++2H2O cefd 蒸發(fā)結(jié)晶時，向溶液中持續(xù)通入氯化氫氣體 產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體 Fe3+ 4 90%

【解析】

已知鈹、鋁化學性質(zhì)相似，則鈹銅元件與NaOH溶液混合時，二氧化硅、BeO溶解生成硅酸鈉、鈹酸鈉溶液及未反應(yīng)的NaOH，濾渣B中含有CuS、FeS；向濾液A中加入鹽酸，生成硅酸固體，溶液C為氯化鈹、氯化鈉和鹽酸；加入過量氨水后過濾，得到氫氧化鈹，再加鹽酸溶解即可得到氯化鈹固體，一定條件下得到Be；MnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質(zhì)硫，溶液D中含有鐵離子、銅離子和錳離子，調(diào)節(jié)pH，逐步生成沉淀。

(1)二氧化硅、BeO與NaOH反應(yīng)生成硅酸鈉、鈹酸鈉，則濾液A中，還含有Na2SiO3、Na2BeO2；鈹酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈹、氯化鈉和水，離子方程式為BeO22-+4H+=Be2++2H2O；

(2)①Be、Al的性質(zhì)類似，則提純BeCl2，時，用過量的氨水使鈹離子生成氫氧化鈹，過濾、洗滌后，在溶于鹽酸即可，答案為cefd；

②為防止Be2+水解，則蒸發(fā)結(jié)晶時，向溶液中持續(xù)通入氯化氫氣體；

(3)硝酸作氧化劑時，其還原產(chǎn)物為氮氧化物，有毒，對環(huán)境有害；

(4)c(Cu2+)=2.2mol·L-1、c(Fe3+)=0.008mol·L-1、c(Mn2+)=0.01mol·L-1，根據(jù)Ksp分別計算各物質(zhì)生成沉淀時溶液中的c(OH-)依次為10-10mol/L、1.7×10-12mol/L、2.1×10-11mol/L，c(OH-)越小，則最先出現(xiàn)沉淀，首先沉淀的是Fe3+；銅離子開始沉淀時，c(OH-)=10-10mol/L，則c(H+)=10-4mol/L，pH=4；

(5)鈹銅元件含BeO25%，1000g鈹銅原件含BeO的質(zhì)量為250g，則理論上可生成Be的質(zhì)量為250g×=90g，產(chǎn)率=×100%=90%。