Question

稀土金屬是我國的戰(zhàn)略性資源，它們位于周期表中的ⅢB族，都是很活潑的金屬，性質(zhì)極為相似，常見化合價為+3價．一種以釔礦石Y₂O₃?FeO?2BeO?2SiO₂為原料生產(chǎn)氧化釔（Y₂O₃）的主要流程如下：

（1）釔礦石與NaOH固體共熔時，

 

（填；“需要”或“不需要”）隔絕空氣，理由是

 

（2）在周期表中，鈹、鋁元素處于對角線位置，化學性質(zhì)相似．欲從Na₂Si0₃和Na₂BeO₂的混合溶液中制得NBe（OH）₂沉淀，最好選用鹽酸、

 

（填字母）兩種試劑，并通過必要的操作即可．
a．氫氧化鈉溶液　b．氨水　c．二氧化碳　d．硝酸
（3）用氨水調(diào)節(jié)pH得到的沉淀A的化學式為

 

．繼續(xù)加氨水生成沉淀B的離子方程式為

 

（4）寫出草酸釔隔絕空氣燃燒分解生成Y₂0₃的化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應用,制備實驗方案的設計

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）在后繼實驗中需將亞鐵轉(zhuǎn)化為易沉淀的+3價鐵，故不需要隔絕空氣；
（2）周期表中，鈹、鋁元素處于第二周期和第三周期的對角線位置，化學性質(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；加過量的鹽酸，硅酸鈉反應生成硅酸沉淀，Na₂BeO₂的反應生成氯化鈹溶液，再加入過量氨水沉淀鈹離子；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知調(diào)節(jié)pH時先生成Fe（OH）₃沉淀，然后生成Y（OH）₃沉淀；氨水與Y³⁺反應生成Y（OH）₃沉淀；
（4）草酸釔隔絕空氣加熱生成Y₂O₃、CO和CO₂．

解答：解：（1）在后繼實驗中需將亞鐵轉(zhuǎn)化為易沉淀的+3價鐵，故不需要隔絕空氣，故答案為：不需要，空氣中的氧氣能將+2價鐵氧化為+3價鐵；
（2）周期表中，鈹、鋁元素處于第二周期和第三周期的對角線位置，化學性質(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；加過量的鹽酸，硅酸鈉反應生成硅酸沉淀，Na₂BeO₂的反應生成氯化鈹溶液，再加入過量氨水沉淀鈹離子，故答案為：b；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知調(diào)節(jié)PH時先生成Fe（OH）₃沉淀，然后生成Y（OH）₃沉淀，繼續(xù)滴加氨水，氨水與Y³⁺反應生成Y（OH）₃沉淀，其反應的離子方程式為：Y³⁺+3NH₃?H₂O=Y（OH）₃↓+3NH₄⁺；
故答案為：Fe（OH）₃；Y³⁺+3NH₃?H₂O=Y（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）草酸釔隔絕空氣加熱生成Y₂O₃、CO和CO₂，其反應方程為：Y₂（C₂O₄）₃

加熱  .

Y₂O₃+3CO↑+3CO₂↑；
故答案為：Y₂（C₂O₄）₃

加熱  .

Y₂O₃+3CO↑+3CO₂↑．

點評：本題考查了工藝流程圖，試劑的選擇，化學方程式的配平，鹽類水解原理的應用等，難度較大，在氧化還原反應中得失電子總數(shù)相等是解題關鍵，注意審題．