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钇的常见化合价为+3价,我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),...

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

Fe3

2.1

3.1

Y3

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Na2SiO3Na2BeO2混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。

最好选用盐酸和_______两种试剂,再通过必要的操作即可实现。

ANaOH溶液      B.氨水      CCO2      DHNO3

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

(3)常温下,反应Fe33H2O(g) Fe (OH)33H+的平衡常数K= ______。为使Fe3沉淀完全,用氨水调节pHa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___________________________________

 

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。
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某学生探究如下实验(A):

实验A

条件

现象

加热

i.加热后蓝色褪去

ii.冷却过程中,溶液恢复蓝色

ⅲ.一段时间后,蓝色重又褪去

 

(1)使淀粉变蓝的物质是____

(2)分析现象i、ii认为:在酸性条件下,加热促进淀粉水解,冷却后平衡逆向移动。

设计实验如下,“现象a”证实该分析不合理:

“现象a”是____

(3)再次加热后单质碘发生了变化,实验如下:

I:取少量碘水,加热至褪色,用淀粉溶液检验挥发出的物质,变蓝。

Ⅱ:向褪色后的溶液中滴加淀粉溶液,冷却过程中一直未变蓝;加入稀H2SO4,瞬间变蓝。

对步骤Ⅱ中稀H2SO4的作用,结合离子方程式,提出一种合理的解释:______________

(4)探究碘水褪色后溶液的成分:

实验1:测得溶液的pH≈5

实验2:取褪色后的溶液,完成如下实验:

①产生黄色沉淀的离子方程式是____

②Ag2O的作用是____________

③依据上述实验,推测滤液中含有的物质(或离子)可能是_________

(5)结合化学反应速率解释实验A中现象i、现象iii蓝色褪去的原因:_______________

 

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