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高中化学
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综合题
1.
(2020·泉州模拟)
铍是原子能、火箭、导弹、航空、宇宙航行以及冶金工业中不可缺少的一种新兴材料。以某地的含氟铍矿(主要成分为BeO、CaF
2
、Al
2
O
3
、Fe
2
O
3
、SiO
2
及少量的硫酸盐)为原料,生产工业氧化铍的一种工艺流程如图:
已知:①25℃,
K
sp
(CaCO
3
)=8.7×10
-9
;
K
sp
(CaSO
4
)=2.5×10
-5
;
②Be(OH)
2
与Al(OH)
3
性质相似。
回答下列问题:
(1) “熔炼”的温度为1600℃,其中约20%的Al
2
O
3
反应生成烟气(主要成分为AlF
3
),该反应的化学方程式为
。
(2) 浸渣的主要成分为CaSO
4
、
。
(3) 加入氨水中和酸浸液,若将pH调至8~9,“沉铍”时产生的沉淀物主要有:
、
、
。
(4) “沉铍”后将滤渣加入足量氢氧化钠溶液提高pH进行“除铁”,铍元素参与反应的离子方程式为
,然后加适量水稀释进行“水解”,目的是
。
(5) 若为高氟铍矿,需在“沉铍”前进行“除氟”。工业上“除氟”是加入10%的氨水,并控制一定的条件,使氟与铝铁形成共沉淀物而除去。根据如图实验数据,选择的实验条件为pH=
,水浴加热温度T=
℃。
(6) 氧化铍粗产品含有一定量的硫酸盐会影响铍的后续冶炼,可用碳酸盐脱除,发生反应:CaSO
4
(s)+Na
2
CO
3
(aq)=CaCO
3
(s)+Na
2
SO
4
(aq)。通过计算反应的
K
值说明用碳酸钠脱硫酸根反应的程度大小:
。
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