Question

【題目】氧化釔主要用于制造微波磁性材料、軍工材料、光學(xué)玻璃和顯像管涂料等。工業(yè)上通過(guò)如下工藝流程用釔礦石（Y2 FeBe2 Si2O10,Y的化合價(jià)為+3）制取氧化釔。

已知:i.鈹和鋁處于元素周期表的對(duì)角線位置,化學(xué)性質(zhì)相似;

ii.Fe3+、Y3+形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表:

離子	開(kāi)始沉淀時(shí)的pH	完全沉淀時(shí)的pH
Fe3+	2.1	3.1
Y3+	6.0	8.3

（1）用氧化物的形式表示Y2 FeBe2 Si2O10為___, 釔礦石在熔融前要粉碎，目的是___。

（2）共熔時(shí)通人氧氣的作用是_________。

（3）濾液I中溶質(zhì)的主要成分是___ （ 假設(shè)釔礦石恰好與NaOH完全反應(yīng)）。

（4）用氨水調(diào)節(jié)pH=a時(shí),a的取值范圍是_____,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明濾渣I沉淀完全: _______________。

（5）煅燒草酸釔時(shí)發(fā)生分解反應(yīng),其固體產(chǎn)物為氧化釔,氣體產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁。寫(xiě)出草酸釔[Y2(C2O4)3·nH2O]煅燒的化學(xué)方程式:_____________。

Answer 1

【答案】Y2O3﹒FeO﹒2BeO﹒2SiO2 增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料利用率 將+2價(jià)的鐵氧化為+3價(jià) Na2BeO2、Na2SiO3 取少量濾液于試管中，向其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅，說(shuō)明Fe(OH)3沉淀完全 Y2(C2O4)3·nH2OY2O3+3CO2↑+3CO↑+n H2O

【解析】

（1）根據(jù)物質(zhì)的組成及元素的化合價(jià)分析解答；（2）根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理及元素化合價(jià)變化分析解答；（3）根據(jù)流程中堿浸的原理分析濾液的組成；（4）根據(jù)開(kāi)始沉淀及沉淀完全時(shí)的pH分析解答；（5）根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理分析解答。

（1）Y2FeBe2 Si2O10中Y的化合價(jià)為+3，用氧化物的形式表示Y2FeBe2 Si2O10為：Y2O3﹒FeO﹒2BeO﹒2SiO2；釔礦石在熔融前要粉碎，目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料利用率；故答案為：Y2O3﹒FeO﹒2BeO﹒2SiO2；增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料利用率；

（2）Y2FeBe2 Si2O10中鐵的化合價(jià)為+2，共熔、過(guò)濾后得到Fe2O3，則通入氧氣的作用是將+2價(jià)的鐵氧化為+3價(jià)，故答案為：將+2價(jià)的鐵氧化為+3價(jià)；

（3）堿熔時(shí)，BeO和NaOH反應(yīng)生成Na2BeO2，SiO2和NaOH反應(yīng)生成Na2SiO3，Na2BeO2、Na2SiO3均能溶于水，則濾液Ⅰ中溶質(zhì)的主要成分是Na2BeO2、Na2SiO3，故答案為：Na2BeO2、Na2SiO3；

（4）用氨水調(diào)節(jié)pH=a時(shí)，使Fe3+完全轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Fe(OH)3沉淀而Y3+不沉淀，由表中數(shù)據(jù)可知a的取值范圍是；取少量濾液于試管中，向其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅，說(shuō)明Fe(OH)3沉淀完全；故答案為：；取少量濾液于試管中，向其中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅，說(shuō)明Fe(OH)3沉淀完全；

（5）氣體產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明反應(yīng)生成了CO2，草酸釔中碳為+3價(jià)，而CO2中碳的化合價(jià)為+4價(jià)，說(shuō)明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，有化合價(jià)的升降，從而可判斷出還有CO生成，則草酸釔[Y2(C2O4)3·nH2O]煅燒的化學(xué)方程式為Y2(C2O4)3·nH2OY2O3+3CO2↑+3CO↑+n H2O，故答案為：Y2(C2O4)3·nH2OY2O3+3CO2↑+3CO↑+n H2O。