鈹是原子能、火箭、導彈、航空、宇宙航行以及冶金工業(yè)中不可缺少的一種新型材料。以某地的含氟鈹?shù)V（主要成分為BeO、CaF2、Al2O3、Fe2O3、SiO2及少量的硫酸鹽）為原料，生產(chǎn)氧化鈹?shù)囊环N工藝流程如圖所示。
已知：①25℃，Ksp（CaCO3）=8.7×10-9；Ksp（CaSO4）=2.5×10-5；
②Be（OH）2與Al（OH）3性質(zhì)相似。
（1）“熔煉”的溫度為1600℃，其中約20%的Al2O3反應(yīng)生成煙氣（主要成分為AlF3），該反應(yīng)的化學方程式為Al2O3+3CaF2 1600℃ 2AlF3↑+3CaOAl2O3+3CaF2 1600℃ 2AlF3↑+3CaO。
（2）試劑XH2SO4H2SO4，試劑YNH3?H2ONH3?H2O，試劑ZNaOHNaOH。
（3）加入Y，若將pH調(diào)至8～9，“沉鈹”時產(chǎn)生的沉淀物主要有Fe（OH）3、Be（OH）2、Al（OH）3Fe（OH）3、Be（OH）2、Al（OH）3。
（4）“沉鈹”后向濾渣中加入足量氫氧化鈉溶液，調(diào)pH進行“除鐵”，鈹元素參與反應(yīng)的離子方程式為Be（OH）2+2OH-=BeO22-+2H2OBe（OH）2+2OH-=BeO22-+2H2O，然后加適量水稀釋進行“水解”，目的是稀釋使溶液的堿性變?nèi)?，促進BeO22-水解，分離除去沉淀中的鋁元素稀釋使溶液的堿性變?nèi)酰龠MBeO22-水解，分離除去沉淀中的鋁元素。
（5）氧化鈹粗產(chǎn)品含有一定量的硫酸鹽會影響鈹?shù)暮罄m(xù)冶煉，可用碳酸鹽脫除，發(fā)生反應(yīng)：CaSO4（s）+Na2CO3（aq）=CaCO3（s）+Na2SO4（aq）。通過計算說明該反應(yīng)進行的程度較大K=Ksp（CaSO4）Ksp（CaCO3）=2.87×103，故K很大，說明該沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)程度很大K=Ksp（CaSO4）Ksp（CaCO3）=2.87×103，故K很大，說明該沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)程度很大。（寫出計算過程）
1600
℃
1600
℃
K
sp
（
C
a
SO
4
）
K
sp
（
C
a
CO
3
）
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sp
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C
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C
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CO
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【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】Al2O3+3CaF2 2AlF3↑+3CaO；H2SO4；NH3?H2O；NaOH；Fe（OH）3、Be（OH）2、Al（OH）3；Be（OH）2+2OH-=BeO22-+2H2O；稀釋使溶液的堿性變?nèi)?，促進BeO22-水解，分離除去沉淀中的鋁元素；K==2.87×103，故K很大，說明該沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)程度很大
1600
℃
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K
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）
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：15引用：1難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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