- 稀土金属及其应用
- 共2题
稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和锏系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3．其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料．我国蕴藏丰富的钇矿石（Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：
已知：①常温下KSP=[Fe（OH）3]=4×10-38，lg2≈0.3 ②有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：
③在周期表中、铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似．
（1）钇矿石（Y2FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为______．
（2）欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be（OH）2沉淀．则
①最好选用盐酸、______（填字母）两种试剂，再通过必要的操作即可实现．
a．NaOH溶液b．氨水c．CO2气d．HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式：______．
（3）一般认为离子浓度小于1×10-5mol•L-1为沉淀完全，试计算Fe3+完全沉淀时x=______，实际操作要大于x，为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH=a，则a应控制在______的范围内；检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是______．
正确答案
解：（1）钇矿石（Y2FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为：Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2，故答案为：Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2；
（2）①周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似，欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be（OH）2沉淀，所以Na2BeO2的性质和NaAlO2类比推断；加过量的盐酸，硅酸钠反应生成硅酸沉淀，Na2BeO2的反应生成氯化铍溶液，再加入过量氨水沉淀铍离子，故答案为：b；
②Na2BeO2与足量盐酸发生反应生成氯化铍氯化钠和水，反应的离子方程式为：BeO22-+4H+=Be2++2H2O，故答案为：BeO22-+4H+=Be2++2H2O；
（3）残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时就认为沉淀完全，Fe（OH）3的溶度积Ksp=4.0×10-38，c（Fe3+）×c3（OH-）=4.0×10-38；c3（OH-）=
故答案为：3.3；3.3＜a＜6.0； 取少量滤液，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，若不变血红色，则说明Fe3+完全沉淀，反之则未完全沉淀．
解析
解：（1）钇矿石（Y2FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为：Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2，故答案为：Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2；
（2）①周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似，欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be（OH）2沉淀，所以Na2BeO2的性质和NaAlO2类比推断；加过量的盐酸，硅酸钠反应生成硅酸沉淀，Na2BeO2的反应生成氯化铍溶液，再加入过量氨水沉淀铍离子，故答案为：b；
②Na2BeO2与足量盐酸发生反应生成氯化铍氯化钠和水，反应的离子方程式为：BeO22-+4H+=Be2++2H2O，故答案为：BeO22-+4H+=Be2++2H2O；
（3）残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol•L-1时就认为沉淀完全，Fe（OH）3的溶度积Ksp=4.0×10-38，c（Fe3+）×c3（OH-）=4.0×10-38；c3（OH-）=
故答案为：3.3；3.3＜a＜6.0； 取少量滤液，滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色，若不变血红色，则说明Fe3+完全沉淀，反之则未完全沉淀．
已知A 是一种相对分子质量为28的常见气态烃，现以A为主要原料合成一种具有果香味的物质E，其合成路线如图所示．
请回答下列问题：
（1）写出A的结构简式______．
（2）B分子中的官能团名称是______．
（3）写出④的化学方程式______．
正确答案
解：A是一种分子量为28的气态烃，应为CH2=CH2，A与水发生加成反应生成B为CH3CH2OH，被氧化生成C为，CH3CHO，进而被氧化生成D为CH3COOH，CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化反应生成乙酸乙酯，
（1）由以上分析可知A的结构简式为：CH2=CH2，
故答案为：CH2=CH2；
（2）B的结构简式为：CH3CH2OH，其含有的官能团为羟基，
故答案为：羟基；
（3）反应④为CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化（或取代）反应生成乙酸乙酯，反应的方程式为：
故答案为：
解析
解：A是一种分子量为28的气态烃，应为CH2=CH2，A与水发生加成反应生成B为CH3CH2OH，被氧化生成C为，CH3CHO，进而被氧化生成D为CH3COOH，CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化反应生成乙酸乙酯，
（1）由以上分析可知A的结构简式为：CH2=CH2，
故答案为：CH2=CH2；
（2）B的结构简式为：CH3CH2OH，其含有的官能团为羟基，
故答案为：羟基；
（3）反应④为CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化（或取代）反应生成乙酸乙酯，反应的方程式为：
故答案为：
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