Question

【题目】氯氧化铋(BiOCl)广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色、金属铋生产中，副产品 NaBiO3可作测定锰的氧化剂。工业上常用辉铋矿(主要成分是Bi2S3，还含有少量SiO2等杂质)，制备BiOCl和NaBiO3（二者都难溶于水），其流程如下：

（1）操作a使用的玻璃仪器是_____________，工业上制备HCl的反应原理是：_____。

（2）滤渣I中的成分为________，分离滤渣I中的成分的物理方法是：__________。

（3）请从平衡角度解释调pH产生滤渣Ⅱ的原因：__。

（4）混合液 II 中加入 Na2CO3粉末，当混合液Ⅱ中____________(填实验现象)时，说明BiOCl的生成已完成。混合液II中加入NaOH和NaClO发生的离子方程式________。

（5）加入 H2O2发生反应的离子方程式_______，过滤后，如何洗涤BiOCl固体_______。

Answer 1

【答案】玻璃棒、烧杯、漏斗 H2+Cl22HCl SiO2、S 升华 溶液中存在平衡：Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+，加入适量 Bi2O3（或其它合适物质）与 H+反应，使c(H+)减小，上述平衡正移，产生Fe(OH)3沉淀 不再产生气泡； Na++ Bi3++ClO—=BiOCl↓+Cl—+2H2O 2Fe2＋＋H2O2+2H+===2Fe3＋2H2O 向漏斗中注入蒸馏水至恰好浸没固体，待水自然流出后，重复 2～3 次

【解析】

向辉铋矿中加入氯化铁溶液和盐酸，氯化铁与Bi2S3发生氧化还原反应生成氯化铋、氯化亚铁和硫单质，SiO2不反应，过滤，得到滤渣为SiO2和S，滤液中含有Bi3+、H+、Fe2+；向滤液中加入双氧水，双氧水将亚铁离子氧化为三价铁离子，加入加入适量 Bi2O3调节溶液pH，将三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，过滤，得到含有Bi3+的滤液；向含有Bi3+的滤液中加入碳酸钠粉末促进Bi3+水解，使Bi3+转化为BiOCl沉淀；向含有Bi3+的滤液中加入氢氧化钠和次氯酸钠混合液，次氯酸钠与Bi3+在碱性条件下发生氧化还原反应生成NaBiO3沉淀。

（1）操作a为过滤，过滤用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗；工业上用氢气在氯气中燃烧制备HCl，反应的化学方程式为H2+Cl22HCl，故答案为：玻璃棒、烧杯、漏斗；H2+Cl22HCl；

（2）向辉铋矿中加入氯化铁溶液和盐酸，氯化铁与Bi2S3发生氧化还原反应生成氯化铋、氯化亚铁和硫单质，SiO2不反应，过滤，得到滤渣I为SiO2和S，二氧化硅是原子晶体，溶沸点高，而硫是分子晶体，受热易升华，则可以用加热升华的方法分离二氧化硅和硫，故答案为：SiO2、S；升华；

（3）氯化铁在溶液中水解，存在溶液中存在平衡：Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+，加入适量Bi2O3，Bi2O3与 H+反应，使溶液中c(H+)减小，水解平衡向正反应方向移动，产生Fe(OH)3沉淀，从而达到除去铁元素的目的，故答案为：溶液中存在平衡：Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+，加入适量 Bi2O3（或其它合适物质）与 H+反应，使c(H+)减小，上述平衡正移，产生Fe(OH)3沉淀；

（4）氯化铋在溶液中水解使溶液呈酸性，加入碳酸钠粉末，碳酸钠与氢离子反应生成氯化钠、二氧化碳和水，促进Bi3+水解，使Bi3+转化为BiOCl沉淀，当不再产生气泡是，说明BiOCl的生成已完成；向混合液II中加入NaOH和NaClO混合溶液，次氯酸钠与Bi3+在碱性条件下发生氧化还原反应生成NaBiO3沉淀，反应的离子方程式为Na++ Bi3++ClO—=BiOCl↓+Cl—+2H2O，故答案为：不再产生气泡；Na++ Bi3++ClO—=BiOCl↓+Cl—+2H2O；

（5）加入双氧水的目的是在酸性条件下将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于调节溶液pH，将三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2+2H+===2Fe3＋2H2O；洗涤沉淀的方法是向过滤器中注入蒸馏水至恰好浸没固体，待水自然流出后，重复操作2～3 次即可，故答案为：2Fe2＋＋H2O2+2H+===2Fe3＋2H2O；向漏斗中注入蒸馏水至恰好浸没固体，待水自然流出后，重复 2～3 次。