题目内容
【题目】金属铋在自然界中的量极少，用途非常广泛，通常以辉铋矿为原料提取金属铋，工艺流程如图所示：
已知：①辉铋矿主要成分是Bi2S3，还含少量Bi2O3、SiO2、铁的氧化物和硫化物等。
②Bi2O3能溶于酸，NaBiO3不溶于水。
③常温下，Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp[Bi (OH)3]=4×10-30；Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16；
回答下列问题：
（1）写出酸浸氧化时Bi2S3被氧化成硫单质的化学方程式_______________。
（2）滤渣1的成分为_______________。
（3）除杂剂的作用a.调节溶液pH,b_______________，写出一种能提高产物产量的除杂剂_______________。
（4）滤液2还可用来制备NaBiO3,可向滤液2中加入NaOH和NaClO溶液制取NaBiO3,写出该反应的离子方程式_______________。
（5）滤液2采用电解法制取金属铋单质，阳极产物处理后可继续循环使用，电解装置如图所示。
①交换膜类型为_______________（填“Cl-”或“OH-”)交换膜。
②阳极电极反应式为_______________。
【答案】Bi2S3+6HCl+NaClO3=2BiCl3+NaCl+3S↓+3H2O S和SiO2 除去杂质Fe3+ Bi2O3或Bi(OH)3 Na++Bi3++C1O-+4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O Cl- Cl-+6OH--6e-=ClO3-+3H2O
【解析】
辉铋矿酸浸氧化后过滤，得到滤渣1为不溶于酸的二氧化硅和Bi2S3被氧化后生成的硫单质，滤液1中含有BiCl3、NaCl，FeCl3等，为了避免引入新杂质，则加入的除杂试剂可以是Bi2O3或Bi(OH)3，目的是调节pH使铁离子转化成氢氧化铁除去，滤液2中的主要成分为氯化钠和BiCl3，经电解得到铋单质。
（1）酸浸氧化时Bi2S3被氧化成硫单质的化学方程式为Bi2S3+6HCl+NaClO3=2BiCl3+NaCl+3S↓+3H2O，故答案为：Bi2S3+6HCl+NaClO3=2BiCl3+NaCl+3S↓+3H2O；
（2）由分析知，滤渣1的成分为S和SiO2，故答案为：S和SiO2；
（3）由分析知，可用Bi2O3或Bi(OH)3调节pH使铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去，故答案为：除去杂质Fe3+；Bi2O3或Bi(OH)3；
（4）滤液2中的主要成分为氯化钠和BiCl3，加入NaOH和NaClO溶液制取NaBiO3时发生反应的离子方程式为Na++Bi3++C1O-+4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O，故答案为：Na++Bi3++C1O-+4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O；
（5）①氯离子为阴离子，电解时，氯离子在阳极放电，氯离子移向阳极，则交换膜类型为Cl-交换膜，故答案为：Cl-；
②阳极电极附近氯离子放电转化为氯酸根，电极反应式为Cl-+6OH--6e-=ClO3-+3H2O，故答案为：Cl-+6OH--6e-=ClO3-+3H2O。
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【题目】某化学兴趣小组用下面所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和氯水并进行探究实验。
实验Ⅰ.制取氯酸钾（KClO3）、次氯酸钠、氯水
（1）写出装置A实验室制取Cl2的化学反应方程式_________________________
（2）制取实验结束后，取出装置B中的试管，冷却结晶、过滤、洗涤，该实验操作过程需要的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、________、________。
（3）写出B中制备氯酸钾（KClO3）的方程式____________________
（4）装置C中反应需要在冰水浴中进行，其原因是_____________________________
资料：SO2是一种酸性氧化物，与CO2相似，2NaOH(过量)+SO2=Na2SO3+H2O ,SO32-是还原性很强的离子，在溶液中与氧化性强的离子不能大量共存，易被氧化成SO42—。
实验Ⅱ.尾气处理
实验小组利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
（5）吸收尾气一段时间后，吸收液(强碱性)中肯定存在Cl－、OH－和
请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中的CO2的影响)。
①提出合理假设：
假设1：只存在
；
假设2：既不存在也不存在ClO－；
假设3：______________________________。
②设计实验方案，进行实验。请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂：3mol·L－1 H2SO4、1mol·L－1 NaOH溶液、0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液、淀粉、KI溶液。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1：取少量吸收液分置于A、B试管中 | |
步骤2：向A试管中滴加0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液 | (1)若溶液褪色，则假设1成立 (2)若溶液不褪色，则假设2或3成立 |
步骤3：____________________________________ | __________________________________ |
【题目】某实验小组用100mL0.50mol/LNaOH溶液与60mL0.50mol/L硫酸进行中和热的测定。装置如图所示，回答下列问题：
（1）若实验共需要400mLNaOH溶液，实验室在配制该溶液时，则需要称量NaOH固体____g。
（2）图中装置缺少的仪器是____。
（3）硫酸稍过量的原因是____。
（4）请填写下表中的平均温度差：
实验 次数 | 起始温度T1/℃ | 终止温度 T2/℃ | 平均温度差 (T2－T1)/℃ | ||
HCl | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | ____ |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 | |
（5）近似认为0.50 mol/L NaOH溶液与0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容为c=4.18J/(g℃)则上述实验中和热ΔH=___（取小数点后一位）
（6）上述实验结果与57.3kJ/mol有偏差产生偏差的原因可能是____
A．量取NaOH溶液时仰视读数
B．为了使反应充分，可以向酸中分次加入碱
C．实验装置保温隔热效果差
D．用铜丝代替玻璃棒搅拌
