Question

【题目】氧化铍(BeO)常温下为不溶于水、易溶于强酸和强碱的固体，除用作耐火材料外，还可以用于制霓虹灯和铍合金。工业上以硅铍石(主要含有BeO、SiO2、MgO，还含有少量Al2O3和Fe2O3)制备高纯度BeO的流程如图所示：

已知：①BeO为离子化合物，熔点为2350℃，BeC12和NaC1等比例混合的固体混合物在350℃即可熔化；

②不同金属阳离子在D2EHPA中的溶解性如下表所示：

	Be2+	Mg2+	Fe3+	Al3+
D2EHPA中的溶解性	易溶	难溶	微溶	微溶

请回答下列问题：

（1）“滤渣1”的主要成分为__(填化学式)。“残液”中含量最多的金属元素为__(填名称)。

（2）“萃取”后铍元素以Be(HX2)2的形式存在于有机相中，“反萃取”后以(NH4)2Be(CO3)2的形式存在于水相中，则“反萃取”时含铍微粒发生反应的化学方程式为___。

（3）“净化”时需将反萃取液加热到70℃，加热到70℃的目的为__。

（4）由2BeCO3·Be(OH)2制备高纯BeO的方法是__。

（5）BeO的电子式为__。工业上常采用电解熔融BeC12与NaC1等比例混合物的方法制备金属Be，不采用电解熔融BeO制备的主要原因为___。

Answer 1

【答案】SiO2 镁 Be(HX2)2+2(NH4)2CO3=(NH4)2Be(CO3)2+2NH4HX2 使被萃取的少量Fe3+和Al3+水解为对应的氢氧化物而被除去 高温煅烧 BeO熔点高，熔融时能耗高，增加生产成本

【解析】

硅铍石主要含有BeO、SiO2、MgO，还含有少量Al2O3和Fe2O3，SiO2与硫酸反应不反应，加入足量稀硫酸得到BeSO4、MgSO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3溶液，滤渣1是SiO2；根据不同金属阳离子在D2EHPA中的溶解性表，“萃取”有机相含有Be(HX2)2及少量Fe3+、Al3+，“反萃取”后Be元素以(NH4)2Be(CO3)2的形式存在于水相中，水相经净化、过滤、沉铍得到2BeCO3·Be(OH)2，2BeCO3·Be(OH)2高温分解得BeO。

(1) BeO、SiO2、MgO、Al2O3和Fe2O3，只有SiO2与硫酸反应不反应，所以“滤渣1”的主要成分为SiO2。根据不同金属阳离子在D2EHPA中的溶解性表，Mg2+难溶于D2EHPA，“残液”中含量最多的金属元素为镁；

(2) “萃取”后铍元素以Be(HX2)2的形式存在于有机相中，“反萃取”后以(NH4)2Be(CO3)2的形式存在于水相中，则“反萃取”时Be(HX2)2和(NH4)2CO3反应生成(NH4)2Be(CO3)2，反应的化学方程式为Be(HX2)2+2(NH4)2CO3=(NH4)2Be(CO3)2+2NH4HX2；

(3) “净化”时需将反萃取液加热到70℃，加热促进水解，加热到70℃的目的是使被萃取的少量Fe3+和Al3+水解为对应的氢氧化物而被除去；

(4) 2BeCO3·Be(OH)2高温分解生成BeO和二氧化碳、水，由2BeCO3·Be(OH)2制备高纯BeO的方法是高温煅烧；

(5)BeO是离子化合物，电子式为； BeC12和NaC1等比例混合的固体混合物在350℃即可熔化，BeO为离子化合物，熔点为2350℃，BeO熔点高，熔融时能耗高，增加生产成本，所以工业上常采用电解熔融BeC12与NaC1等比例混合物的方法制备金属Be。