题目

硫酸法是现代氧化铍或氢氧化铍生产中广泛应用的方法之一, 其原理是利用预焙烧破坏铍矿物(绿柱石—3BeO· Al2O3·6SiO2及少量FeO等)的结构与晶型, 再采用硫酸酸解含铍矿物, 使铍、铝、铁等酸溶性金属进入溶液相, 与硅等脉石矿物初步分离, 然后将含铍溶液进行净化、除杂, 最终得到合格的氧化铍( 或氢氧化铍) 产品, 其工艺流程如右图。 已知：（1）铝铵矾的化学式是NH4Al(SO4)2·12H2O （2）铍元素的化学性质与铝元素相似 根据以上信息回答下列问题： （1）熔炼物酸浸前通常要进行粉碎，其目的是：                                      （2）“蒸发结晶离心除铝”若在中学实验室中进行，完整的操作过程是_____________________洗涤、过滤。 （3）“中和除铁”过程中“中和”所发生反应的离子方程式是__________________，用平衡原理解释“除铁”的过程_________________________________________________________________________________________________。 （4）加入的“熔剂”除了流程中的方解石外，还可以是纯碱、石灰等。其中, 石灰具有价格与环保优势, 焙烧时配料比( m石灰/ m绿柱石) 通常控制为1：3, 焙烧温度一般为1400℃—1500℃ 。若用纯碱作熔剂，SiO2与之反应的化学方程式是__________________________，若纯碱加入过多则Al2O2、BeO2也会发生反应，其中BeO与之反应的化学方程式是_______________________，从而会导致酸浸时消耗更多硫酸，使生产成本升高，结合离子方程式回答成本升高的原因___________________________ ___________________________________________________________________________。 答案：【答案】（1）提高铍元素的浸出速率和浸出率(2分；两条，一条1分) （2）蒸发浓缩、冷却结晶(2分) （3）H++NH3·H2O=NH4++H2O(2分)       由于存在平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，氨水中和H+，使c(H+)减小，上述平衡正向移动，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(2分；三个得分点，少一个点扣1分。只至扣完) （4）SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑(2分；缺条件及气体符号扣1分，没配平得0分)     BeO+Na2CO3 Na2BeO2+CO2↑(2分；缺条件及气体符号扣1分，没配平得0分) 由BeO+2H+=Be2++H2O和BeO22-+4H+=Be2++2H2O可知，BeO转化为BeO22-后将消耗更多硫酸(2分；两条离子方程，一条1分) 【解析】 试题分析：（1）熔炼物酸浸前通常要进行粉碎，其目的是提高铍元素的浸出速率和浸出率；    （2）“蒸发结晶离心除铝”若在中学实验室中进行，完整的操作过程是蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、过滤；    （3）“中和除铁”过程是加入氨水中和，发生反应的离子方程式是H++NH3·H2O=NH4++H2O；加入氨水可以调节溶液的pH值，由于存在平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，氨水中和H+，使c(H+)减小，上述平衡正向移动，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去；    （4）若用纯碱作熔剂，SiO2与之反应的化学方程式是SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑；若纯碱加入过多则Al2O2、BeO2也会发生反应，其中BeO与之反应的化学方程式是BeO+Na2CO3 Na2BeO2+CO2↑；由题意可知，铍元素的化学性质与铝元素相似，由BeO+2H+=Be2++H2O和BeO22-+4H+=Be2++2H2O可知，BeO转化为BeO22-后将消耗更多硫酸 考点：无机推断

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