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【题目】锑白(Sb2O3)在工业中有着广泛的作用。用辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有少量SiO2)制备锑白的两种工艺如下:

I.火法制取锑白,是将辉锑矿装入氧化炉的坩埚中,高温使其熔化后通入空气,充分反应后,经冷却生成锑白。写出火法制取锑白的化学方程式:________________________________________

Ⅱ. 湿法制取锑白的工艺流程如图:

已知:

①Sb3+与Fe2+的氧化性强弱相当

②常温下:

化合物

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Sb(OH)3

Ksp近似值

8×10-16

4×10-26

4×10-42

③Sb2O3为白色粉末,不溶于水,溶于酸和强碱。

④水解时保持溶液的c(H+)=0.1~0.3mol/L

(1)浸出是将辉锑矿溶于FeCl3溶液,请写出其中发生的氧化还原反应离子方程式_____________________________________________。滤渣的成分为______________________

(2)采用铁粉作为还原剂进行还原,其目的是除去溶液中的离子___________(填离子符号),还原反应结束后,可用______________溶液来检验还原是否彻底。

(3)SbCl2是无色晶体,100升华,分子中所有原子都达到8e-稳定结构,请写出SbCl2的电子式____________________

水解是利用SbCl2的水解反应制取Sb2O3(SbCl2的水解分为多步),其反应可以简单表示为:

SbCl3+3H2OSb(OH)2+3HCl,2Sb(OH)2=Sb2O3+3H2O

为了促进水解趋于完全,可采取的措施(填两点):_____________________

(4)简述检验沉淀是否洗净的实验方法:__________________________________________

(5)若不加铁还原,则最终所得锑白的产率将_____________________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

【答案】 2Sb2S3+ 9O2= 2Sb2O3+6SO2 Sb2S3+ 6Fe3+=3S+ 6Fe2++ Sb3+ S、SiO2 Fe3+ KSCN溶液 加大量的水,加热或加氨水(不能加氢氧化钠) 取最后一次洗涤液少量于试管中,加硝酸酸化的硝酸银溶液,若未出现浑浊则证明沉淀已洗干净,反之则没有。 增大

【解析】I.将辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有少量SiO2)装入氧化炉的坩埚中,高温使其熔化后通入空气,充分反应后,经冷却生成锑白(Sb2O3),同时硫元素被氧化为二氧化硫,反应的化学方程式为2Sb2S3+ 9O2= 2Sb2O3+6SO2,故答案为:2Sb2S3+ 9O2= 2Sb2O3+6SO2

. (1)浸出是将辉锑矿溶于FeCl3溶液,氯化铁将Sb2S3氧化,发生的氧化还原反应离子方程式为Sb2S3+ 6Fe3+=3S+ 6Fe2++ Sb3+,滤渣中主要含有生成的硫和未溶解的二氧化硅,故答案为:Sb2S3+ 6Fe3+=3S+ 6Fe2++ Sb3+ ;S、SiO2

(2)铁粉能够将未反应的铁离子还原,还原反应结束后,可用KSCN溶液来检验还原是否彻底,故答案为:Fe3+ ;KSCN溶液;

(3)SbCl2是无色晶体,100升华,说明是共价化合物,分子中所有原子都达到8e-稳定结构, SbCl2的电子式为,水解是利用SbCl2的水解反应属于吸热反应,SbCl3+3H2OSb(OH)2+3HCl,2Sb(OH)2=Sb2O3+3H2O,加大量的水或加热或加氨水,都可以促进水解趋于完全,故答案为:;加大量的水;加热或加氨水

(4)根据流程图,沉淀上可能吸附氯离子,因此具有沉淀发生洗涤干净,可以取最后一次洗涤液少量于试管中,加硝酸酸化的硝酸银溶液,若未出现浑浊则证明沉淀已洗干净,反之则没有,故答案为:取最后一次洗涤液少量于试管中,加硝酸酸化的硝酸银溶液,若未出现浑浊则证明沉淀已洗干净,反之则没有;

(5)若不加铁还原,铁离子水解常数氢氧化铁沉淀,导致最终所得锑白的产率偏大,故答案为:增大。

练习册系列答案
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【题目】氨气在农业和国防工业都有很重要的作用,历史上诺贝尔化学奖曾经有3次颁给研究氮气与氢气合成氨气的化学家。

(1)下图表示了298K时氮气与氢气合成氨反应过程中的能量变化,据此请回答

①写出氮气和氢气合成氨的热化学方程式:_____________

②对于合成氨的反应下列说法正确的是_____________(填编号)。

A.该反应在任意条件下都可以自发进行

B.加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小

C.若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2

D.该反应属于人工固氮

(2)现在普遍应用的工业合成氨的方法为N2+3H22NH3,是哈伯于1905年发明的,但此法达到平衡时反应物的转化率不高。

①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是_________________

A.使用的更高效催化剂 B.升高温度

C.及时分离出氨气 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)

②若在某温度下,2L的密闭容器中发生N2+3H22NH3的反应,左下图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0~10min内该反应的平均速率v(H2)=_______________。从11min起,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为_____________________

A. a B.b C.c D.d

(3)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到500℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质里,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如右上图)。则钯电极上的电极反应式是_____________________

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