Question

【题目】铍铜是力学、化学综合性能良好的合金，广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铍铜元件(含BeO25%、CuS71%、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程。

已知：I.铍、铝元素处于周期表中的对角线位置，化学性质相似

Ⅱ.常温下：Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20 Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 K sp[Mn(OH)2]=2.1×10-13

（1）滤液A的主要成分除NaOH外，还有__(填化学式)。写出反应I中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式__。

（2）①溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，为提纯BeCl2，选择合理步骤并排序__。

a加入过量的 NaOH b.通入过量的CO2 c加入过量的氨水 d.加入适量的HCl e.过滤 f洗涤

②从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是__。

（3）MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，若用浓HNO3代替MnO2溶解金属硫化物，缺点是__(任写一条)。

（4）溶液D中含c(Cu2+)=2.2mol·L-1、c(Fe3+)=0.008mol·L-1、c(Mn2+)=0.01mol·L-1，逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离，首先沉淀的是__(填离子符号)，为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶液的pH值大于__。

（5）取铍铜元件1000g，最终获得Be的质量为81g，则产率是__。

Answer 1

【答案】Na2SiO3、Na2BeO2 BeO22-+4H+=Be2++2H2O cefd 蒸发结晶时，向溶液中持续通入氯化氢气体 产生污染环境的气体 Fe3+ 4 90%

【解析】

已知铍、铝化学性质相似，则铍铜元件与NaOH溶液混合时，二氧化硅、BeO溶解生成硅酸钠、铍酸钠溶液及未反应的NaOH，滤渣B中含有CuS、FeS；向滤液A中加入盐酸，生成硅酸固体，溶液C为氯化铍、氯化钠和盐酸；加入过量氨水后过滤，得到氢氧化铍，再加盐酸溶解即可得到氯化铍固体，一定条件下得到Be；MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，溶液D中含有铁离子、铜离子和锰离子，调节pH，逐步生成沉淀。

(1)二氧化硅、BeO与NaOH反应生成硅酸钠、铍酸钠，则滤液A中，还含有Na2SiO3、Na2BeO2；铍酸钠与盐酸反应生成氯化铍、氯化钠和水，离子方程式为BeO22-+4H+=Be2++2H2O；

(2)①Be、Al的性质类似，则提纯BeCl2，时，用过量的氨水使铍离子生成氢氧化铍，过滤、洗涤后，在溶于盐酸即可，答案为cefd；

②为防止Be2+水解，则蒸发结晶时，向溶液中持续通入氯化氢气体；

(3)硝酸作氧化剂时，其还原产物为氮氧化物，有毒，对环境有害；

(4)c(Cu2+)=2.2mol·L-1、c(Fe3+)=0.008mol·L-1、c(Mn2+)=0.01mol·L-1，根据Ksp分别计算各物质生成沉淀时溶液中的c(OH-)依次为10-10mol/L、1.7×10-12mol/L、2.1×10-11mol/L，c(OH-)越小，则最先出现沉淀，首先沉淀的是Fe3+；铜离子开始沉淀时，c(OH-)=10-10mol/L，则c(H+)=10-4mol/L，pH=4；

(5)铍铜元件含BeO25%，1000g铍铜原件含BeO的质量为250g，则理论上可生成Be的质量为250g×=90g，产率=×100%=90%。