Question

钇的常见化合价为＋3价，我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y₂FeBe₂Si₂O₁₀)，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。

已知：①该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe^3^＋	2.1	3.1
Y^3^＋	6.0	8.2

②在元素周期表中，铍元素和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)写出Na₂SiO₃的一种用途________________________。

(2)欲从Na₂SiO₃和Na₂BeO₂混合溶液中制得Be(OH)₂沉淀。

① 最好选用盐酸和_______两种试剂，再通过必要的操作即可实现。

A．NaOH溶液      B．氨水      C．CO₂      D．HNO₃

② 写出Na₂BeO₂与足量盐酸发生反应的离子方程式___________________________。

(3)常温下，反应Fe^3＋＋3H₂O(g) Fe (OH)₃↓＋3H⁺的平衡常数K= ______。为使Fe^3＋沉淀完全，用氨水调节pH＝a时，a应控制在_________范围内；继续加氨水调节pH =b发生反应的离子方程式为____________________________。

(4)煅烧草酸钇时发生分解反应，其固体产物为氧化钇，气体产物能使澄清石灰水变浑浊。写出草酸钇[Y₂(C₂O₄)₃·nH₂O]煅烧的化学方程式___________________________________。

Answer

工业粘合剂、制备硅胶、木材防火剂等 B BeO22-＋4H＋===Be2＋＋2H2O 10－4.3 3.1～6.0 Y3++3NH3·H2O=Y(OH)3↓+3NH4+ Y2(C2O4)3·nH2OY2O3+3CO↑+3CO2↑+nH2O

【解析】

由铍元素和铝元素化学性质相似入手，可分析制得Be(OH)2沉淀的试剂及方程式，结合题干信息推测相应生成物，进而写出相应方程式。

（1）Na2SiO3俗称水玻璃，常用于工业粘合剂、制备硅胶、木材防火剂等；

（2）①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，欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀，根据Na2BeO2的性质和NaAlO2类比推断；加过量的盐酸，硅酸钠反应生成硅酸沉淀，Na2BeO2的反应生成氯化铍溶液，再加入过量氨水沉淀铍离子，故答案为B；②Na2BeO2与足量盐酸发生反应生成氯化铍、氯化钠和水，反应的离子方程式为：BeO22-+4H+=Be2++2H2O；

（3）当c(Fe3+)=10-5mol/L时达到平衡，由，三价铁离子开始沉淀到沉淀完全的pH范围为：2.1-3.1；钇离子开始沉淀和沉淀完全的pH为：6.0-8.2；所以使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH=a，3.1＜a＜6.0；继续加氨水调节pH=b发生反应的离子方程式为：Y3++3NH3•H2O=Y(OH)3↓+3NH4+；检验三价铁离子是否沉淀完全需要检验滤液中是否含有三价铁离子，结合三价铁离子检验试剂是硫氰酸钾溶液变血红色；取少量滤液，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，若不变血红色，则说明Fe3+完全沉淀，反之则未完全沉淀；

(4)煅烧草酸钇时发生分解反应，其固体产物为氧化钇，气体产物能使澄清石灰水变浑浊，说明有CO2气体产生，草酸钇[Y2(C2O4)3·nH2O]煅烧的化学方程式为Y2(C2O4)3·nH2OY2O3+3CO↑+3CO2↑+nH2O。