Question

【題目】鉍及其化合物在工業生產中用途廣泛，某研究小組用浮選過的輝鉍礦（主要成分是Bi2S3，還含少量Bi2O3、SiO2等雜質）制備鉍酸鈉，其流程如下：

已知：①鉍酸鈉是一種難溶于水的物質；②水解能力：Bi3+>Fe3+。

回答下列問題：(1)“浸取”時，為了提高浸取速率，可采取的措施有______(任寫一條)；過濾1的濾渣中的某種主要成分可溶于一種弱酸，寫出該反應的化學方程式______。

(2)浸取時加入過量濃鹽酸的目的是______；“母液”中通入氣體X后可循環利用，氣體X為______(填名稱)。

(3)寫出焙燒時生成鉍酸鈉的化學方程式______。

(4)用雙硫腙，二元弱酸絡合萃取法可從工業廢水中提取金屬離子：先將金屬離子絡合成電中性的物質如等，再用萃取此絡合物。圖2是用上述方法處理含有、、的廢水時的酸度曲線(E%表示金屬離子以絡合物形式被萃取分離的百分率)。

①當：：4時，廢水的______。

②向萃取后的中加入足量的NaOH溶液可將鉍元素以氫氧化物的形式沉淀下來，相應的離子方程式為___。

(5)取焙燒得到的樣品，加入稀硫酸和溶液使其完全溶解。已知被還原為，被氧化成成，試寫出該反應的離子方程式：____。然后用新配制的溶液對生成的進行滴定，滴定完成后稍耗溶液。則該樣品中純度為____。

Answer 1

【答案】粉碎礦石(或適當提高浸取時溫度；適當提高FeCl3溶液濃度；浸取時不斷攪拌等) 溶解，同時防止和水解生成不溶性沉淀，提高原料的浸出率 氯氣 2.5 44%

【解析】

輝鉍礦（主要成分是Bi2S3．還含少量Bi2O3，SiO2等雜質）制備鉍酸鈉，輝鉍礦加入氯化鐵溶液和鹽酸溶解后過濾，氯化鐵氧化硫離子為硫單質，鹽酸是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀，得到濾渣為SiO2和S，濾液中含有Bi3+，H+，Fe2+，濾液中加入鐵粉過濾得到海綿鉍，和濾液B主要是氯化亞鐵，通入氯氣后生成氯化鐵，然后循環使用，海綿鉍在氧氣中加入過氧化鈉發生氧化還原反應生成NaBiO3。

影響反應速率的因素有溫度、濃度、固體接觸面積等；二氧化硅能夠溶于氫氟酸；

鐵離子、鉍離子易發生水解，加入濃鹽酸可溶解、抑制鐵離子、鉍離子水解；母液”中含有亞鐵離子，通入氯氣可將亞鐵離子氧化成鐵離子，氯化鐵可循環利用；

鉍與氧氣、過氧化鈉高溫下反應生成，據此書寫化學方程式；

當水中：：4時，也就是屬離子以絡合物形式被萃取分離的百分率為，對就廢水的；

向萃取后的中加入NaOH溶液可將鉍元素以氫氧化物的形式沉淀下來，相應的離子方程式為；

根據化合價升降相等配平發生反應，然后得出反應關系式，利用亞鐵離子的物質的量計算出物質的量，然后可計算出該樣品中純度。

浸取”時，粉碎礦石、適當提高浸取時溫度、適當提高溶液濃度、浸取時不斷攪拌等都可以加快浸取速率；濾渣1中含有的能夠溶于弱酸HF，發生反應的化學方程式為：，故答案為：粉碎礦石或適當提高浸取時溫度；適當提高溶液濃度；浸取時不斷攪拌等；；

溶于濃鹽酸，鐵離子、鉍離子易發生水解，加入濃鹽酸可溶解，同時防止和水解生成不溶性沉淀，從而提高原料的浸出率；母液中含有大量氯化亞鐵，通入氯氣后氯化亞鐵氧化成氯化鐵，氯化鐵可循環利用，故答案為：溶解，同時防止和水解生成不溶性沉淀，提高原料的浸出率；氯氣；

金屬Bi與氧氣、過氧化鈉焙燒生成，鉍酸鈉，該反應的化學方程式為，故答案為：；

當水中：：4時，也就是離子以絡合物形式被萃取分離的百分率為，根據圖象可知，此時廢水的，故答案為：；

向萃取后的中加入NaOH溶液可將鉍元素以氫氧化物的形式沉淀下來，該沉淀為，反應的離子方程式為：，故答案為：；

被還原為，被氧化成成，根據化合價升降相等配平可得：，亞鐵離子與高錳酸根離子反應為：，由反應、可知，

，

5 10

該樣品中純度為：，故答案為：； 。