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    【题目】著名化学家徐光宪在稀土领域贡献突出，被誉为“稀土界的袁隆平”。钇是稀土元素之一，我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)，工业上通过如下工艺流程制取氧化钇，并获得副产物铍。

    已知：ⅰ．钇（Y）的常见化合价为＋3价；

    ⅱ．铍和铝处于元素周期表的对角线位置，化学性质相似；

    ⅲ．Fe3+、Y3+形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

    离子

    开始沉淀时的pH

    完全沉淀时的pH

    Fe3+

    2.1

    3.1

    Y3+

    6.0

    8.3

    （1）将钇矿石与NaOH共熔的反应方程式补充完整：

    __Y2FeBe2Si2O10+__NaOH+____ __Y(OH)3 +__Fe2O3 + __Na2SiO3 + __Na2BeO2 + __H2O

    （2）滤渣Ⅱ的主要成分是____________。

    （3）试剂A可以是___________。

    A．NaOH溶液 B．氨水 C．CO2 D．CaO

    （4）用氨水调节pH=a时，a的取值范围是_____________________。

    （5）计算常温下Y3+ +3H2OY(OH)3+3H+的平衡常数K=________。（常温下Ksp [Y(OH)3] = 8.0×10-23）

    （6）滤液Ⅲ加入氨水产生沉淀的离子方程式为_______________。

    （7）从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是________。

    （8）常见的由BeCl2固体生产Be的工业方法有两种：①电解法：电解NaCl-BeCl2混合熔融盐制备Be；②热还原法：熔融条件下，钾还原BeCl2制备Be。以上两种方法你认为哪种更好并请说明理由_________。

    【答案】4 32 O2 8 2 8 8 4 H2SiO3 或H4SiO4 B 3.1≤a＜6.0（或其他合理答案） 1.25×10-20 Y3++3NH3 H2O=Y(OH)3↓+3NH4+ 蒸发结晶时，向溶液中持续通入HCl气体（或在HCl气流中加热蒸干） 电解法好，同时能得到工业原料Cl2（热还原法好，操作简单，不产生有毒气体，或其它合理答案）

    【解析】

    钇矿石与NaOH共熔生成Y(OH)3 、Fe2O3 、Na2SiO3 和Na2BeO2 ，“水溶”后Na2SiO3 和Na2BeO2溶于水成为滤液I的主要溶质，Y(OH)3 、Fe2O3不溶，则过滤得到滤渣I的成分为Y(OH)3 、Fe2O3；向滤液I加入过量盐酸，Na2SiO3与盐酸反应转化为硅酸沉淀，Na2BeO2具有与偏铝酸钠相似的性质，则与过量盐酸反应后转化为BeCl2，因此滤渣II为H2SiO3 或H4SiO4，滤液II为BeCl2、NaCl和过量的HCl，再加入过量氨水，分离Be元素，会生成Be(OH)2沉淀，再加过量盐酸，得到纯净的BeCl2最后获得副产物Be；另一方面，滤渣I经过稀盐酸溶解后得到YCl3和FeCl3，滴加氨水条件pH，便于分离沉淀Fe元素，得到的滤液中YCl3经氨水调节适当pH沉淀得到Y(OH)3，最终高温得到Y2O3，据此分析作答。

    根据上述分析可知，

    （1）钇矿石Y2FeBe2Si2O10中，Y显+3价，Be显+2价，Si显+4价，则根据化合物的各元素化合价代数和为0可知，Fe的化合价为+2价，与NaOH共熔时需要氧气的参与将Fe元素转化为Fe2O3，根据得失电子守恒和原子守恒规律结合已知的产物可得，其化学方程式为：4Y2FeBe2Si2O10+32NaOH+ O2 8Y(OH)3 +2Fe2O3 + 8Na2SiO3 + 8Na2BeO2 + 4H2O，故答案为：4；32；O2；8；2；8；8；4；

    （2）根据上述分析可知，滤渣Ⅱ的主要成分为H2SiO3 或H4SiO4；

    （3）加入试剂A的目的是为了沉淀Be(OH)2，根据已知ⅱ可知，需要加入弱碱，B项正确，故选B；

    （4）用氨水调节pH=a，目的是为了沉淀Fe3+，便于与Y3+分离，根据已知给出的Fe3+、Y3+形成氢氧化物沉淀时的pH表数据可以看出，pH的范围为：3.1≤a＜6.0（或其他合理答案）；

    （5）该反应的平衡常数K=====1.25×10-20；

    （6）滤液Ⅲ中Y3+加入氨水会生成Y(OH)3，其离子方程式为：Y3++3NH3H2O=Y(OH)3↓+3NH4+；

    （7）BeCl2类似于氯化铝溶液，蒸干时可能会发生水解，因此要想得到BeCl2固体，蒸发结晶时，向溶液中持续通入HCl气体（或在HCl气流中加热蒸干）；

    （8）电解法好，同时能得到工业原料Cl2（或热还原法好，操作简单，不产生有毒气体，或其它合理答案）。

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    ①向一份溶液中加入足量的NaOH浓溶液并加热，产生的气体在标准状况下体积为4.48L。

    ②向另一份溶液中加入0.6 mol/L的BaCl2溶液500mL，恰好可以与溶液中的离子完全反应,过滤得66.3g沉淀及滤液。

    ③向上述沉淀中加入过量的盐酸，产生的气体通入足量澄清的石灰水中，得到一定量的沉淀X。

    ④向上述滤液中加入1 mol/L AgNO3溶液650 mL，恰好可完全反应，据此，请回答下列问题用相应的离子符号表示：

    ⑴上述实验③中得到沉淀X的质量为______；生成沉淀X的离子方程式为______．

    ⑵甲溶液中一定不存在的离子是______；可能存在的离子是______．

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    (1)每生成1mol CH4(g)，放热165 kJ，则ΔH＝______。

    (2)反应的平衡常数的表达式：K＝______。温度升高，K______(填“增大”或“减小”)。

    (3)其他条件不变时，一段时间内，压强对CO2的转化率及CH4的选择性的影响如下图。

    注：选择性＝转化为目标产物的原料量÷原料总的转化量

    CO2甲烷化反应选择0.1MPa而不选择更高压强的原因是______。

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    (4)多晶Cu作______(填“阴”或“阳”)极。

    (5)结合电极反应式，说明阴极室KHCO3溶液浓度基本不变的原因：______。

    (6)上述电解过程中采取了______措施(写2条即可)使CO2优先于H+放电。

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    A．6a+5d < 4c + 10b

    B．△H = (4c+12b－6a－5d) kJ·mol-1

    C．6a+5d > 4c + 12b

    D．△H = (6a+5d－4c－12b) kJ·mol-1

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    A. 升高温度 B. 充入NO C. 增大压强 D. 加催化剂

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