Question

【題目】錫渣主要成分是SnO,還含有少量Fe、Cu、Sb、Pb、As等元素的氧化物.可用下列流程中的方法生產(chǎn)錫酸鈉.

已知: ①砷酸鋇難溶于水,Ksp(Ba3(AsO4)2)=10-24

②水碎液中溶質(zhì)的主要成分為Na2SnO3,Na3AsO4, Na3SbO4,Na2PbO2

（1）堿熔就是在錫渣中加NaOH焙燒,SnO轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Na2SnO3,則SnO參加反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________

（2）除雜1的目的是“除砷和鉛”,加入硫化鈉所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________;若要使0.001mol/L的AsO43-沉淀完全（一般認(rèn)為離子濃度小于10-6mol/L時(shí)即沉淀完全）,需等體積加入至少____________mol/L的Ba(OH)2.

（3）除雜2中加入Sn粒的目的是____________

（4）已知Na2SnO3·3H2O可溶于水,難溶于乙醇,加熱至140℃時(shí)會失去結(jié)晶水,所以最后一步從濾液中得到錫酸鈉晶體的操作步驟為____________、過濾、用____________洗滌、____________.

（5）水碎渣中的鐵元素主要以氧化物形式存在,回收比較容易,而銅冶煉過程中的銅渣中也有鐵元素,但主要以硅酸鐵的形式存在,回收方法更復(fù)雜：需先加CaO作置換劑,發(fā)生鈣鐵置換反應(yīng)CaO+FeO·SiO2CaO·SiO2+FeO,在反應(yīng)過程中,加CaO的同時(shí)還需加入還原劑煙煤,則加入還原劑煙煤的作用是____________

Answer 1

【答案】2SnO+4NaOH+O2=2Na2SnO3+2H2O PbO22-+S2-+2H2O=PbS↓+4OH- 0.0017 除去SbO42-或除銻 在140℃以下加熱蒸發(fā)或蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 乙醇 低溫干燥 還原FeO以減少生成物，使鈣鐵置換反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動

【解析】

（1）堿熔就是在錫渣中加NaOH焙燒，SnO轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Na2SnO3，在轉(zhuǎn)化過程中，Sn由+2價(jià)升高到+4價(jià)，應(yīng)有氧化劑參與反應(yīng)，NaOH不可能作氧化劑，則必有空氣中的O2參與反應(yīng)，由此可寫出SnO參加反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（2）除雜1的目的是“除砷和鉛”，加入的Na2S與Na2PbO2反應(yīng)，生成PbS，由此可寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式；若要使0.001mol/L的AsO43-沉淀完全（一般認(rèn)為離子濃度小于10-6mol/L時(shí)即沉淀完全），加入Ba(OH)2起兩個(gè)作用，一個(gè)是使AsO43-完全沉淀，另一個(gè)是溶解在溶液中，使c(Ba2+)、c(AsO43-)滿足Ksp(Ba3(AsO4)2)=10-24。

（3）除雜2中加入Sn粒的目的是使Na3SbO4轉(zhuǎn)化為沉淀，從溶液中去除。

（4）已知Na2SnO3·3H2O可溶于水，難溶于乙醇，加熱至140℃時(shí)會失去結(jié)晶水，所以最后一步從濾液中得到錫酸鈉晶體的操作步驟為在140℃以下加熱蒸發(fā)或蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、為減少水洗時(shí)的溶解損失，應(yīng)使用乙醇洗滌、最后再低溫干燥。

（5）在反應(yīng)過程中，加CaO的同時(shí)還需加入還原劑煙煤，只能還原FeO，則加入還原劑煙煤的作用是還原FeO，減少生成物，有利于平衡的正向移動。

（1）堿熔就是在錫渣中加NaOH焙燒，SnO轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Na2SnO3，在轉(zhuǎn)化過程中，Sn由+2價(jià)升高到+4價(jià)，應(yīng)有氧化劑參與反應(yīng)，NaOH不可能作氧化劑，則必有空氣中的O2參與反應(yīng)，由此可寫出SnO參加反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SnO+4NaOH+O2=2Na2SnO3+2H2O。答案為：2SnO+4NaOH+O2=2Na2SnO3+2H2O；

（2）除雜1的目的是“除砷和鉛”，加入的Na2S與Na2PbO2反應(yīng)，生成PbS，由此可寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式PbO22-+S2-+2H2O=PbS↓+4OH-；若要使0.001mol/L的AsO43-沉淀完全（一般認(rèn)為離子濃度小于10-6mol/L時(shí)即沉淀完全），加入Ba(OH)2起兩個(gè)作用，一個(gè)是使AsO43-完全沉淀，由離子方程式3Ba2++2AsO43-= Ba3(AsO4)2↓，可求出參加反應(yīng)的c(Ba2+)1==0.0015mol/L；另一個(gè)是溶解在溶液中，Ba3(AsO4)2需達(dá)到沉淀溶解平衡，使c(Ba2+)2= =10-4mol/L，此為混合溶液中的c(Ba2+)，換算為原溶液中的濃度，則為2×10-4mol/L；從而得出c(Ba2+)= c(Ba2+)1+c(Ba2+)2（換）=0.0015mol/L+2×10-4mol/L=0.0017mol/L。答案為：PbO22-+S2-+2H2O=PbS↓+4OH-；0.0017；

（3）除雜2中加入Sn粒的目的是使Na3SbO4轉(zhuǎn)化為沉淀，從溶液中去除。答案為：除去SbO42-或除銻；

（4）最后一步從濾液中得到錫酸鈉晶體的操作步驟為在140℃以下加熱蒸發(fā)或蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、為減少水洗時(shí)的溶解損失，應(yīng)使用乙醇洗滌、最后再低溫干燥。答案為：在140℃以下加熱蒸發(fā)或蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；乙醇；低溫干燥；

（5）在反應(yīng)過程中，加CaO的同時(shí)還需加入還原劑煙煤，只能還原FeO，則加入還原劑煙煤的作用是還原FeO，減少生成物，有利于平衡的正向移動。答案為：還原FeO以減少生成物，使鈣鐵置換反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動。