18．稀土元素是周期表中IIIB族鈧、釔和鑭系元素的總稱，它們都是很活潑的金屬，性質(zhì)極為相似，常見(jiàn)化合價(jià)為+3．其中釔（Y）元素是激光和超導(dǎo)的重要材料．我國(guó)蘊(yùn)藏著豐富的釔礦石（Y2FeBe2Si2O10），以此礦石為原料生產(chǎn)氧化釔（Y2O3）的主要流程如圖：

已知①有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH如表：
開(kāi)始沉淀時(shí)的pH完全沉淀時(shí)的pH
Fe3+2.73.7
Y3+6.08.2
②在周期表中，鈹、鋁元素處于第二周期和第三周期的對(duì)角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似．
（1）釔礦石（Y2FeBe2Si2O10）的組成用氧化物的形式可表示為Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2．
（2）欲從Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be（OH）2沉淀，則
①最好選用鹽酸、b（填字母）兩種試劑，再通過(guò)必要的操作即可實(shí)現(xiàn)．
a．NaOH溶液     b．氨水      c．CO2氣     d．HNO3
②寫出Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：BeO22-+4H+=Be2++2H2O．
（3）為使Fe3+沉淀完全，須用氨水調(diào)節(jié)pH=a，則a應(yīng)控制在3.7＜a＜6.0的范圍內(nèi)；檢驗(yàn)Fe3+是否沉淀完全的操作方法是取少量濾液，滴加幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變?yōu)檠t色，若不變血紅色，則說(shuō)明Fe3+完全沉淀，反之則未完全沉淀．

分析 釔礦石（Y2FeBe2Si2O10），加入氫氧化鈉共熔后水溶過(guò)濾得到硅酸鈉、鈹酸鈉溶液，沉淀為Y（OH）3和Fe2O3，加入稀鹽酸溶解后加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH在3.7＜a＜6.0范圍沉淀鐵離子，繼續(xù)加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH在8.2以上加入草酸沉淀得到草酸釔，過(guò)濾水洗煅燒得到Y(jié)2O3，
（1）依據(jù)元素化合價(jià)和原子守恒書寫元素的氧化物組成；
（2）①周期表中，鈹、鋁元素處于第二周期和第三周期的對(duì)角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似，欲從Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be（OH）2沉淀，所以Na2BeO2的性質(zhì)和NaAlO2類比推斷；加過(guò)量的鹽酸，硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀，Na2BeO2的反應(yīng)生成氯化鈹溶液，再加入過(guò)量氨水沉淀鈹離子；
②Na2BeO2與足量鹽酸反應(yīng)生成氯化鈹和氯化鈉溶液；
（3）依據(jù)圖表中的PH數(shù)據(jù)分析判斷三價(jià)鐵離子完全沉淀，釔離子不沉淀的溶液PH為3.7-6.0；檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子是否沉淀需要檢驗(yàn)濾液中是否含有三價(jià)鐵離子，結(jié)合三價(jià)鐵離子檢驗(yàn)試劑是硫氰酸鉀溶液變血紅色．

解答 解：（1）釔礦石（Y2FeBe2Si2O10）的組成用氧化物的形式可表示為：Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2，
故答案為：Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2；
（2）①周期表中，鈹、鋁元素處于第二周期和第三周期的對(duì)角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似，欲從Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be（OH）2沉淀，所以Na2BeO2的性質(zhì)和NaAlO2類比推斷；加過(guò)量的鹽酸，硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸沉淀，Na2BeO2的反應(yīng)生成氯化鈹溶液，再加入過(guò)量氨水沉淀鈹離子，
故答案為：b；
 ②Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈹氯化鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：BeO22-+4H+=Be2++2H2O，
故答案為：BeO22-+4H+=Be2++2H2O；
（3）三價(jià)鐵離子開(kāi)始沉淀到沉淀完全的PH范圍為：2.7-3.7；釔離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全的PH為：6.0-8.2；所以使Fe3+沉淀完全，須用氨水調(diào)節(jié)pH=a，3.7＜a＜6.0；檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子是否沉淀需要檢驗(yàn)濾液中是否含有三價(jià)鐵離子，結(jié)合三價(jià)鐵離子檢驗(yàn)試劑是硫氰酸鉀溶液變血紅色；取少量濾液，滴加幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變?yōu)檠t色，若不變血紅色，則說(shuō)明Fe3+完全沉淀，反之則未完全沉淀，
故答案為：3.7＜a＜6.0；取少量濾液，滴加幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變?yōu)檠t色，若不變血紅色，則說(shuō)明Fe3+完全沉淀，反之則未完全沉淀．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)氧化物表示方法，元素化合物性質(zhì)的類比推斷，物質(zhì)分離試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)，離子分離和離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作，仔細(xì)審題，利用題干信息是解題關(guān)鍵，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

16．黃鈉鐵礬[NaaFeb（SO4）c（OH）d]具有沉淀顆粒大、沉淀速率快、容易過(guò)濾等特點(diǎn)．某研究小組先將某廢水中Fe2+氧化為Fe3+，再加入Na2SO4使其生成黃鈉鐵礬而除去鐵．為測(cè)定黃鈉鐵礬的組成，該小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
①稱取12.125g樣品，加鹽酸完全溶解后，配成250.00mL溶液A．
②量取25.00mL溶液A，加入足量的KI，再用0.2500mol•L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2（反應(yīng)原理為I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6），消耗30.00mL Na2S2O3溶液至終點(diǎn)．
③另取50.00mL溶液A，加入足量BaCl2溶液充分反應(yīng)后，過(guò)濾，將所得沉淀洗滌、干燥后，稱得其質(zhì)量為2.330g．
（1）NaaFeb（SO4）c（OH）d中a、b、c、d之間的代數(shù)關(guān)系式為a+3b=2c+d．
（2）通過(guò)計(jì)算確定黃鈉鐵礬的化學(xué)式（寫出計(jì)算過(guò)程）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

17．某無(wú)色氣體可能由CH4、NO2、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的幾種氣體混合而成．在恒溫恒壓下，將此混合氣體通過(guò)過(guò)量的澄清石灰水，未見(jiàn)石灰水變渾濁，但混合氣體的總體積減小；將剩余氣體導(dǎo)出后，在氧氣中能點(diǎn)燃，燃燒產(chǎn)物不能使無(wú)水CuSO4粉末變藍(lán)色，則原混合氣體（　�。�
A．一定不含CH4和H2，可能含有NO2和NH3
B．一定含有CO，可能含HCl和CO2
C．只含有CO和HCl
D．一定含CO和HCl，可能含CO2

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

6．尿素是蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)物，也是重要的化學(xué)肥料．工業(yè)合成尿素反應(yīng)如下：
2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）2（s）+H2O（g）
（1）在一個(gè)真空恒容密閉容器中充入CO2和NH3發(fā)生上述反應(yīng)合成尿素，恒定溫度下混合氣體中的氨氣含量如圖所示．
A點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正（CO2）＞B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆（CO2）  （填“＞”、“＜”或“=”）；
氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率為75%．
（2）氨基甲酸銨是合成尿素的一種中間產(chǎn)物．將體積比為2：1的NH3和CO2混合氣體充入一個(gè)容積不變的真空密閉容器中，在恒定溫度下使其發(fā)生下列反應(yīng)并達(dá)到平衡：2NH3（g）+CO2（g）═NH2COONH4（s）
將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表：
溫度（℃）15.020.025.030.035.0
平衡氣體總濃度 （10-3mol/L）2.43.44.86.89.4
①關(guān)于上述反應(yīng)的焓變、熵變說(shuō)法正確的是A．
A．△H＜0，△S＜0B．△H＞0，△S＜0    C．△H＞0，△S＞0D．△H＜0，△S＞0
 ②關(guān)于上述反應(yīng)的平衡狀態(tài)下列說(shuō)法正確的是C
A．分離出少量的氨基甲酸銨，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率將增大
B．平衡時(shí)降低體系溫度，CO2的體積分?jǐn)?shù)下降
C．NH3的轉(zhuǎn)化率始終等于CO2的轉(zhuǎn)化率
D．加入有效的催化劑能夠提高氨基甲酸銨的產(chǎn)率
（3）化學(xué)家正在研究尿素動(dòng)力燃料電池，尿液也能發(fā)電！用這種電池直接去除城市廢水中的尿素，既能產(chǎn)生凈化的水又能發(fā)電．尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示，寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式：CO（NH2）2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．今年，霧霾陰影籠罩全國(guó)．二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物是霧霾的主要組成成分，綜合治理其污染是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究?jī)?nèi)容．
（1）汽車尾氣中的 NO（g）和CO（g）在一定溫度和催化劑的條件下可凈化．發(fā)生的反應(yīng)如下：2NO（g）+2CO（g）═2CO2 （g）+N2（g）
①已知：N2（g）+O2 （g）═2NO（g）△H=+180.0kJ/mol．部分化學(xué)鍵的鍵能如下（鍵能指氣態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最小能量）
 化學(xué)鍵 O═O C≡O(shè) C═O
 鍵能（kJ/mol） 497 1072 803
則反應(yīng)：2NO（g）+2CO（g）═2CO2 （g）+N2 （g）△H=-751.0 kJ/mol
②若上述反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，并在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)，則下列示意圖1不符合題意的是C（填選項(xiàng)序號(hào)）．（圖中ω、M、v正 分別表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)、混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量、正反應(yīng)速率）

（2）尾氣中的SO2可先催化氧化生成SO3，再合成硫酸．已知：2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）△H=-196.0kJ/mol．
①在一定溫度的密閉容器中，SO2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示：
則A點(diǎn)的v逆（SO2 ）小于（填大于、小于或等于）B點(diǎn)的 v正（SO2）．
②在某溫度時(shí)，向10L的密閉容器中加入4.0molSO2和10.0molO2，反應(yīng)達(dá)到平衡，改變下列條件，再次達(dá)到平衡時(shí)，能使O2的新平衡濃度和原來(lái)平衡濃度相同的是BC（填選項(xiàng)序號(hào)）．
A．在其他條件不變時(shí)，減小容器的容積
B．保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，再充入2.0mol SO2和5.0mol O2
C．保持溫度和容器體積不變，再充入SO2和SO3，使之濃度擴(kuò)大為原來(lái)的兩倍
（3）利用電化學(xué)原理，將NO2、O2和熔融KNO3 制成燃料電池，其原理如圖3所示．
該電池在工作過(guò)程中NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y，Y是一種氧化物，可循環(huán)使用．石墨Ⅱ是電池的正極，石墨Ⅰ附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為NO2+NO3--e-=N2O5．相同條件下，消耗的O2和NO2的體積比為1：4．
（4）尾氣中氮氧化物（NO和NO2）也可用尿素[CO（NH2）2]溶液除去，反應(yīng)生成對(duì)大氣無(wú)污染的氣體．1mol 尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物（假設(shè) NO、NO2體積比為 1：1）的質(zhì)量為76g．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

3．鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO•Cr2O3，還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì)，以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀（K2Cr2O7）的工藝如下（部分操作和條件略）：
Ⅰ．將鉻鐵礦和碳酸鈉混合充分焙燒．
Ⅱ．焙燒后的固體加水浸取，分離得到溶液A和固體A．
Ⅲ．向溶液A中加入醋酸調(diào)pH約7～8，分離得到溶液B和固體B．
Ⅳ．再向溶液B中繼續(xù)加醋酸酸化，使溶液pH小于5．
Ⅴ．向上述溶液中加入氯化鉀，得到重鉻酸鉀晶體．
（1）Ⅰ中焙燒發(fā)生的反應(yīng)如下，配平并填寫空缺：
4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；
②Na2CO3+Al2O3═2NaAlO2+CO2↑．
（2）固體A中主要含有Fe2O3、MgO（填寫化學(xué)式）．
（3）已知重鉻酸鉀溶液中存在如下平衡：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O．Ⅳ中調(diào)節(jié)溶液pH＜5時(shí)，其目的是由于存在反應(yīng)平衡2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，加入酸，氫離子濃度增大，平衡右移，作用是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-．
（4）Ⅴ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl，已知如表數(shù)據(jù)
物質(zhì)KClNaClK2Cr2O7Na2Cr2O7
溶解度
（g/100g水）		0℃2835.74.7163
40℃40.136.426.3215
80℃51.33873376
①該反應(yīng)能發(fā)生的理由是溫度對(duì)氯化鈉的溶解度影響小，但對(duì)重鉻酸鉀的溶解度影響較大，利用復(fù)分解反應(yīng)在低溫下可以得到重鉻酸鉀．
②獲得K2Cr2O7晶體的操作有多步組成，依次是：加入KCl固體、加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到晶體．
（5）Ⅲ中固體B中主要含氫氧化鋁，還含少量鎂、鐵的難溶化合物及可溶性雜質(zhì)，精確分析固體B中氫氧化鋁含量的方法是：稱取n g樣品，加入過(guò)量氫氧化鈉溶液（填寫試劑名稱）、溶解、過(guò)濾、再通入過(guò)量的CO2、…灼燒、冷卻、稱量，得干燥固體m g．計(jì)算樣品中氫氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{26m}{17n}$ （用含m、n的代數(shù)式表示）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

10．已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LCHCl3中含有的氧原子數(shù)目為3NA個(gè)
②14g乙烯和丙烯的混合物中總原子數(shù)為3NA個(gè)
③0.1mol/L的氫氧化鈉溶液中含鈉離子數(shù)為0.1NA個(gè)
④1molNaHSO4晶體中含有的離子總數(shù)為3NA個(gè)
⑤標(biāo)準(zhǔn)狀況下，NO和O2 各11.2L混合，所得混合氣體的分子總數(shù)為0.75NA個(gè)
⑥1L 1mol/L FeCl3完全水解生成NA個(gè)膠體粒子
⑦101kPa4℃時(shí)18mL水和202kPa27℃時(shí)32g O2所含分子數(shù)均為NA個(gè)
⑧常溫常壓下，4.9L的CO、O2、CO2混合氣體含分子數(shù)共0.2NA個(gè)．
A．只有①③⑦B．除①⑧外C．除⑥外D．只有②⑦⑧

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

7．某實(shí)驗(yàn)需要95mL1mol/L的稀硫酸溶液，現(xiàn)用98%的濃硫酸（密度為1.84g/cm3）進(jìn)行配置，該實(shí)驗(yàn)中，按使用儀器先后順序排列正確的是（　　）
①100mL量筒 ②10mL量筒 ③50mL燒杯 ④托盤天平 ⑤100m容量瓶⑥95mL容量瓶 ⑦膠頭滴管 ⑧玻璃棒．
A．②③⑧⑤⑦B．③②⑧①⑤⑦C．④⑤⑧⑥⑦①D．①③⑧⑤⑦

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

8．常溫下，將200mLpH=a的CuSO4和K2SO4的混合溶液用石墨電極電解一段時(shí)間，測(cè)得溶液的pH變?yōu)閎（溶液體積的變化忽略不計(jì)），在整個(gè)電解過(guò)程中始終發(fā)現(xiàn)只有一個(gè)電極有氣體產(chǎn)生．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�
A．若使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的濃度可向溶液中加入9.8×（10-b-10一a）g Cu（OH）2
B．b＜a＜7
C．陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是O2，其體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）為：1.12×（10-b-10-a）L
D．陰極電極反應(yīng)式為：Cu2++2e-=Cu

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