Question

【题目】铋及其化合物在工业生产中用途广泛，某研究小组用浮选过的辉铋矿（主要成分是Bi2S3，还含少量Bi2O3、SiO2等杂质）制备铋酸钠，其流程如下：

已知：①铋酸钠是一种难溶于水的物质；②水解能力：Bi3+>Fe3+。

回答下列问题：(1)“浸取”时，为了提高浸取速率，可采取的措施有______(任写一条)；过滤1的滤渣中的某种主要成分可溶于一种弱酸，写出该反应的化学方程式______。

(2)浸取时加入过量浓盐酸的目的是______；“母液”中通入气体X后可循环利用，气体X为______(填名称)。

(3)写出焙烧时生成铋酸钠的化学方程式______。

(4)用双硫腙，二元弱酸络合萃取法可从工业废水中提取金属离子：先将金属离子络合成电中性的物质如等，再用萃取此络合物。图2是用上述方法处理含有、、的废水时的酸度曲线(E%表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率)。

①当：：4时，废水的______。

②向萃取后的中加入足量的NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来，相应的离子方程式为___。

(5)取焙烧得到的样品，加入稀硫酸和溶液使其完全溶解。已知被还原为，被氧化成成，试写出该反应的离子方程式：____。然后用新配制的溶液对生成的进行滴定，滴定完成后稍耗溶液。则该样品中纯度为____。

Answer 1

【答案】粉碎矿石(或适当提高浸取时温度；适当提高FeCl3溶液浓度；浸取时不断搅拌等) 溶解，同时防止和水解生成不溶性沉淀，提高原料的浸出率 氯气 2.5 44%

【解析】

辉铋矿（主要成分是Bi2S3．还含少量Bi2O3，SiO2等杂质）制备铋酸钠，辉铋矿加入氯化铁溶液和盐酸溶解后过滤，氯化铁氧化硫离子为硫单质，盐酸是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀，得到滤渣为SiO2和S，滤液中含有Bi3+，H+，Fe2+，滤液中加入铁粉过滤得到海绵铋，和滤液B主要是氯化亚铁，通入氯气后生成氯化铁，然后循环使用，海绵铋在氧气中加入过氧化钠发生氧化还原反应生成NaBiO3。

影响反应速率的因素有温度、浓度、固体接触面积等；二氧化硅能够溶于氢氟酸；

铁离子、铋离子易发生水解，加入浓盐酸可溶解、抑制铁离子、铋离子水解；母液”中含有亚铁离子，通入氯气可将亚铁离子氧化成铁离子，氯化铁可循环利用；

铋与氧气、过氧化钠高温下反应生成，据此书写化学方程式；

当水中：：4时，也就是属离子以络合物形式被萃取分离的百分率为，对就废水的；

向萃取后的中加入NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来，相应的离子方程式为；

根据化合价升降相等配平发生反应，然后得出反应关系式，利用亚铁离子的物质的量计算出物质的量，然后可计算出该样品中纯度。

浸取”时，粉碎矿石、适当提高浸取时温度、适当提高溶液浓度、浸取时不断搅拌等都可以加快浸取速率；滤渣1中含有的能够溶于弱酸HF，发生反应的化学方程式为：，故答案为：粉碎矿石或适当提高浸取时温度；适当提高溶液浓度；浸取时不断搅拌等；；

溶于浓盐酸，铁离子、铋离子易发生水解，加入浓盐酸可溶解，同时防止和水解生成不溶性沉淀，从而提高原料的浸出率；母液中含有大量氯化亚铁，通入氯气后氯化亚铁氧化成氯化铁，氯化铁可循环利用，故答案为：溶解，同时防止和水解生成不溶性沉淀，提高原料的浸出率；氯气；

金属Bi与氧气、过氧化钠焙烧生成，铋酸钠，该反应的化学方程式为，故答案为：；

当水中：：4时，也就是离子以络合物形式被萃取分离的百分率为，根据图象可知，此时废水的，故答案为：；

向萃取后的中加入NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来，该沉淀为，反应的离子方程式为：，故答案为：；

被还原为，被氧化成成，根据化合价升降相等配平可得：，亚铁离子与高锰酸根离子反应为：，由反应、可知，

，

5 10

该样品中纯度为：，故答案为：； 。