硫*法是现代氧化铍或*氧化铍生产中广泛应用的方法之一,其原理是利用预焙烧破坏铍矿物(绿柱石—3BeO·Al2O...
问题详情:
硫*法是现代氧化铍或*氧化铍生产中广泛应用的方法之一, 其原理是利用预焙烧破坏铍矿物(绿柱石—3BeO· Al2O3·6SiO2及少量FeO等)的结构与晶型, 再采用硫**解含铍矿物, 使铍、铝、铁等*溶*金属进入溶液相, 与硅等脉石矿物初步分离, 然后将含铍溶液进行净化、除杂, 最终得到合格的氧化铍( 或*氧化铍) 产品, 其工艺流程如右图。
已知:(1)铝铵*的化学式是NH4Al(SO4)2·12H2O
(2)铍元素的化学*质与铝元素相似
根据以上信息回答下列问题:
(1)熔炼物*浸前通常要进行粉碎,其目的是: ;
(2)“蒸发结晶离心除铝”若在中学实验室中进行,完整的*作过程是_____________________洗涤、过滤。
(3)“中和除铁”过程中“中和”所发生反应的离子方程式是__________________,用平衡原理解释“除铁”的过程______________________________________。
(4)加入的“熔剂”除了流程中的方解石外,还可以是纯碱、石灰等。其中, 石灰具有价格与环保优势, 焙烧时配料比( m石灰/ m绿柱石) 通常控制为1:3, 焙烧温度一般为1400℃—1500℃ 。若用纯碱作熔剂,SiO2与之反应的化学方程式是__________________________,若纯碱加入过多则Al2O3、BeO也会发生反应,其中BeO与之反应的化学方程式是_______________________,从而会导致*浸时消耗更多硫*,使生产成本升高,结合离子方程式回答成本升高的原因________________________________。
【回答】
【*】(14分)
(1) 提高铍元素的浸出速率和浸出率;
(2) 蒸发浓缩、冷却结晶;
(3) H++NH3·H2O=NH4++H2O;由于存在平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,氨水中和H+,使c(H+)减小,上述平衡正向移动,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去;
(4) SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑;BeO+Na2CO3 Na2BeO2+CO2↑;由BeO+2H+=Be2++H2O和BeO22-+4H+=Be2++2H2O可知,BeO转化为BeO22-后将消耗更多硫*;
【解析】
试题分析:(1)为了提高熔炼物*浸的反应速率和浸出率,在*浸前通常要将熔炼物进行粉碎,故*为:提高铍元素的浸出速率和浸出率;
(2)“蒸发结晶离心除铝”相当于中学实验室中的蒸发结晶*作,完整的*作过程是蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、过滤,故*为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(3)溶液中的硫*亚铁被氧化生成了硫*铁,硫*铁水解,溶液显**,加入氨水促进硫*铁的水解生成*氧化铁沉淀,因此“中和除铁”过程中“中和”所发生反应的离子方程式是H++NH3·H2O=NH4++H2O,故*为:H++NH3·H2O=NH4++H2O;由于存在平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,氨水中和H+,使c(H+)减小,上述平衡正向移动,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去;
(4)SiO2与纯碱反应的化学方程式为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑;根据铍元素的化学*质与铝元素相似,则BeO也属于两*氧化物,BeO与纯碱反应的化学方程式为BeO+Na2CO3 Na2BeO2+CO2↑,由于BeO属于两*氧化物,BeO与*能够反应,BeO+2H+=Be2++H2O,Na2BeO2也能与*反应,BeO22-+4H+=Be2++2H2O,BeO转化为BeO22-后将消耗更多硫*,故*为:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑;BeO+Na2CO3 Na2BeO2+CO2↑;由BeO+2H+=Be2++H2O和BeO22-+4H+=Be2++2H2O可知,BeO转化为BeO22-后将消耗更多硫*。
考点:考查了物质制备的工艺流程、化学与技术的相关知识。
知识点:几种重要的金属单元测试
题型:综合题