题目内容
【题目】铋（83号元素）主要用于制造合金，铋合金具有凝固时不收缩的特性，用于铸造印刷铅字和高精度铸型。湿法提铋新工艺以氧化铋渣（主要成分为
，含有
、
、
杂质）为原料提Bi的工艺流程如下：
已知：Ⅰ.
不溶于水，加热至700℃就分解生成
，的沸点为447℃。
Ⅱ.25℃时，
；
。
回答下列问题：
（1）铋在元素周期表中的位置为___________________。
（2）“浸出”时，在盐酸浓度
、浸出温度70℃、浸出时间2h及不同浸出液固比条件下进行浸出实验，浸出率与液固比的关系如图所示，最合适的液固比应选__________。
（3）“滤渣Ⅰ”的成分为_____________（填化学式）。
（4）“脱氯”的化学方程式为___________________。
（5）“沉铜”时，向“滤液Ⅱ”中加入NaOH溶液调节pH，促进
水解生成
，则此过程中水解的离子方程式为_________________________。若“滤液Ⅱ”中
为
，当加入等体积的NaOH溶液时，pH恰好为6，出现沉淀
，此时的去除率为________（忽略溶液体积变化）。
（6）“滤液Ⅲ”经加热浓缩后可返回____________工序循环使用。
【答案】第六周期第VA族 3 
、
97.6% 浸出
【解析】
根据工艺流程图分析可知，铋渣中加入盐酸和饱和的NaCl溶液，过滤后得到AgCl和PbCl2的滤渣Ⅰ，滤液中加入NaOH溶液经过滤得到BiOCl的沉淀和滤液Ⅱ，BiOCl与热的NaOH脱氯得到Bi2O3，Bi2O3在高温条件下被碳还原得到粗Bi，向滤液Ⅱ中加入NaOH溶液调节pH，促进Cu2+水解生成Cu3(OCl)2和NaCl溶液，据此分析解答问题。
(1)铋元素与氮元素同主族，在元素周期表中的位置是第六周期第ⅤA族，故答案为：第六周期第VA族；
(2)由图像可知，液固比为3、4时铋的浸出率较高，以节约原料为原则，液固比为3时最为合适，故答案为：3；
(3)根据上述分析可知，滤渣Ⅰ的成分是AgCl和PbCl2，故答案为：AgCl和PbCl2；
(4)“脱氯”时，BiOCl与热的NaOH反应得到Bi2O3和NaCl，反应方程式为2BiOCl+2NaOH
Bi2O3+2NaCl+H2O，故答案为：2BiOCl+2NaOHBi2O3+2NaCl+H2O；
(5)“沉铜”时，向滤液Ⅱ中加入NaOH溶液调节pH，促进Cu2+水解生成Cu3(OCl)2，反应的离子方程式为：3Cu2++2H2O+2Cl-===Cu3(OCl)2↓+4H+，加入等体积的NaOH溶液时，pH=6，溶液中c(H+)=10-6mol·L-1，则c(OH-)=10-8mol·L-1，由于Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)，则c(Cu2+)=0.00012mol/L，n(Cu2+)=0.00012mol/L×2VL=0.00024Vmol，则去除的Cu2+的物质的量为0.01Vmol-0.00024Vmol=0.00976V mol，Cu2+的去除率为
，故答案为：3Cu2++2H2O+2Cl-===Cu3(OCl)2↓+4H+；97.6%；
(6)滤液Ⅲ为NaCl溶液，经加热浓缩后可返回浸出工序循环使用，故答案为：浸出。
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