Question

镀作为一种新兴材料日益被重视，有“超级金属…尖端金属…空间金属”之称。工业上常用绿柱石（主要成分3BeO．Al₂O₃·6SiO₂，还含有铁等杂质）冶炼铍，一种简化的工艺流程如下：

按元素周期表的对角线规则，Be和Al性质相似；几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如表。回答下列问题：

(1)步骤②中将熔块粉碎的目的是_____________；滤渣1的主要成分是________。

(2)步骤③加入H₂O₂时发生反应的离子方程式为__________，从滤液1中得到沉淀的合理pH为__________（填序号）。

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

(3)步骤④不宜使用NaOH溶液来沉淀Be²⁺的原因是_____________。从溶液中得到(NH₄)₂BeF₄的实验操作是_______、过滤、洗涤、干燥。

(4)步骤⑥的反应类型是_______，步骤⑦需要隔绝空气的环境，其原因是_____________。

(5)若绿柱石中Be0的含量为a%，上述过程生产Be的产率为b%，则1t该绿柱石理论上能生产含铍量2%的镀铜合金_______t。

Answer

增大与硫酸的接触面积，提高反应速率 H2SiO3 2Fe2+＋H2O2＋2H+==2Fe3+＋2H2O C 过量的NaOH溶液会溶解Be(OH)2（或不易确保Be2+沉淀完全） 蒸发浓缩、冷却结晶 分解反应 高温下空气中的氮气、氧气都可与镁或铍反应，从而降低产率 1.8×10-3ab（或 ）

【解析】（1）将熔块粉碎能增大与硫酸的接触面积，提高酸浸时的反应速率；SiO2与石灰石高温下反应生成硅酸钙，硅酸钙在用硫酸进行酸浸时生成H2SiO3沉淀。答案为：增大与硫酸的接触面积，提高反应速率 、H2SiO3

（2）步骤③中加入H2O2的目的是把Fe2+氧化为Fe3+，便于铁杂质的除去，发生反应的离子方程式为：2Fe2+＋H2O2＋2H+==2Fe3+＋2H2O；从滤液1中得到的沉淀为Fe（OH）3、Al（OH）3，调节PH既要Fe3+和Al3+沉淀完全又不能使Be2+沉淀，根据几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH表可知，合理pH为5.0～5.2。

答案为：2Fe2+＋H2O2＋2H+==2Fe3+＋2H2O 、 C

（3）Be和Al性质相似，用NaOH溶液来沉淀Be2+会导致Be(OH)2被溶解，不宜使用NaOH溶液来沉淀Be2+；对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可以得到(NH4)2BeF4 固体。答案为：过量的NaOH溶液会溶解Be(OH)2（或不易确保Be2+沉淀完全）、蒸发浓缩、冷却结晶

（4）步骤⑥中(NH4)2BeF4通过分解反应生成BeF2；步骤⑦中，空气中含有氮气和氧气，氮气和氧气都能与镁或铍发生反应，降低Be的产率。答案为：分解反应 、 高温下空气中的氮气、氧气都可与镁或铍反应，从而降低产率

（5）根据题知条件可得铍铜合金的质量==1.8×10-3ab（或 ）吨，答案为：1.8×10-3ab（或 ）