Question

【題目】氧化鈹(BeO)常溫下為不溶于水、易溶于強酸和強堿的固體，除用作耐火材料外，還可以用于制霓虹燈和鈹合金。工業上以硅鈹石(主要含有BeO、SiO2、MgO，還含有少量Al2O3和Fe2O3)制備高純度BeO的流程如圖所示：

已知：①BeO為離子化合物，熔點為2350℃，BeC12和NaC1等比例混合的固體混合物在350℃即可熔化；

②不同金屬陽離子在D2EHPA中的溶解性如下表所示：

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

請回答下列問題：

（1）“濾渣1”的主要成分為__(填化學式)。“殘液”中含量最多的金屬元素為__(填名稱)。

（2）“萃取”后鈹元素以Be(HX2)2的形式存在于有機相中，“反萃取”后以(NH4)2Be(CO3)2的形式存在于水相中，則“反萃取”時含鈹微粒發生反應的化學方程式為___。

（3）“凈化”時需將反萃取液加熱到70℃，加熱到70℃的目的為__。

（4）由2BeCO3·Be(OH)2制備高純BeO的方法是__。

（5）BeO的電子式為__。工業上常采用電解熔融BeC12與NaC1等比例混合物的方法制備金屬Be，不采用電解熔融BeO制備的主要原因為___。

Answer 1

【答案】SiO2 鎂 Be(HX2)2+2(NH4)2CO3=(NH4)2Be(CO3)2+2NH4HX2 使被萃取的少量Fe3+和Al3+水解為對應的氫氧化物而被除去 高溫煅燒 BeO熔點高，熔融時能耗高，增加生產成本

【解析】

硅鈹石主要含有BeO、SiO2、MgO，還含有少量Al2O3和Fe2O3，SiO2與硫酸反應不反應，加入足量稀硫酸得到BeSO4、MgSO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3溶液，濾渣1是SiO2；根據不同金屬陽離子在D2EHPA中的溶解性表，“萃取”有機相含有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，水相經凈化、過濾、沉鈹得到2BeCO3·Be(OH)2，2BeCO3·Be(OH)2高溫分解得BeO。

(1) BeO、SiO2、MgO、Al2O3和Fe2O3，只有SiO2與硫酸反應不反應，所以“濾渣1”的主要成分為SiO2。根據不同金屬陽離子在D2EHPA中的溶解性表，Mg2+難溶于D2EHPA，“殘液”中含量最多的金屬元素為鎂；

(2) “萃取”后鈹元素以Be(HX2)2的形式存在于有機相中，“反萃取”后以(NH4)2Be(CO3)2的形式存在于水相中，則“反萃取”時Be(HX2)2和(NH4)2CO3反應生成(NH4)2Be(CO3)2，反應的化學方程式為Be(HX2)2+2(NH4)2CO3=(NH4)2Be(CO3)2+2NH4HX2；

(3) “凈化”時需將反萃取液加熱到70℃，加熱促進水解，加熱到70℃的目的是使被萃取的少量Fe3+和Al3+水解為對應的氫氧化物而被除去；

(4) 2BeCO3·Be(OH)2高溫分解生成BeO和二氧化碳、水，由2BeCO3·Be(OH)2制備高純BeO的方法是高溫煅燒；

(5)BeO是離子化合物，電子式為； BeC12和NaC1等比例混合的固體混合物在350℃即可熔化，BeO為離子化合物，熔點為2350℃，BeO熔點高，熔融時能耗高，增加生產成本，所以工業上常采用電解熔融BeC12與NaC1等比例混合物的方法制備金屬Be。