题目内容
【题目】铋是一种绿色稀有金属，铋及其化合物在工业生产中用途广泛，工业上常采用粗铋精炼制得用途更为广泛的精炼铋(含铋99.995%),火法精炼铋的工艺流程如下:
已知:①粗铋(铅铋合金)的主要化学成分如下表：
元素 | Ag | Bi | Pb | As | Sb |
含量/% | 0.90 | 55.25 | 27 | 1.30 | 11 |
②氯化铅熔点为498℃，密度为5.9g/cm3；铋的熔点为271℃，沸点为1470℃；BiCl3的熔点为506.5℃。
③锌酸盐简写成ZnO22-，如锌酸钠Na2ZnO2。
④+3价铋的化合物较为稳定，铋酸钠难溶于水。
回答下列问题:
（1）实验室中升温熔化粗铋一般用酒精喷灯在________(填主要仪器名称)中完成。
（2）NaBiO3中铋元素的化合价为________。
（3）“氧化除砷锑”的工艺机理是粗铋熔融液在680~750℃的条件下，鼓入压缩空气，使砷、锑氧化挥发，同时空气也与铋液反应，利用Bi2O3的_______性将杂质砷、锑转变成As2O3、Sb2O3而除去。
（4）“氯化除铅”过程中，氯气与铅、铋反应分别生成PbCl2、BiCl3，生成的BiCl3又会被铅还原，发生反应3Pb+2BiCl3=3PbC12+2Bi，控制温度350-400℃，利用熔点和密度特点，氯化铅上浮至铋液表面呈_______态覆盖，防止氯气__________________。
（5）高温精炼的实质为碱性精炼，加入少量KNO3和NaOH，将锌氧化成锌酸盐而除去残锌，同时得到氮气，写出高温精炼的化学方程式: __________________。
（6）向含有MnSO4的酸性溶液中加入铋酸钠粉末，溶液变为紫红色，该反应经常用来检验Mn2+，写出该反应的离子方程式__________________。
【答案】 坩埚 +5 氧化 固 扩散到空气中损失和污染环境 5Zn+2KNO3+8NaOH
K2ZnO2+4Na2ZnO2+N2↑+4H2O 5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Na++5Bi3++2MnO4-+7H2O
【解析】（1）实验室中升温熔化粗铋一般用酒精喷灯在坩埚中完成；（2）NaBiO3中钠元素的化合价为+1价、氧元素的化合价为-2价，根据化合物中元素化合价代数和为0，设铋元素的化合价为x，则+1+x+(-2)×3=0，解得x=+5；（3）利用Bi2O3将杂质砷、锑转变成As2O3、Sb2O3而除去的过程中砷、锑化合价升高被氧化，故应该是利用Bi2O3的氧化性；（4）氯化铅熔点为498℃，故控制温度350-400℃时，氯化铅上浮至铋液表面呈固态覆盖，防止氯气扩散到空气中损失和污染环境；（5）高温精炼的实质为碱性精炼，加入少量KNO3和NaOH，将锌氧化成锌酸盐而除去残锌，同时得到氮气，反应的化学方程式为：5Zn+2KNO3+8NaOH
K2ZnO2+4Na2ZnO2+N2↑+4H2O；（6）向含有MnSO4的酸性溶液中加入铋酸钠粉末，溶液变为紫红色，则被氧化为MnO4-，该反应经常用来检验Mn2+，反应的离子方程式为：5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Na++5Bi3++2MnO4-+7H2O。
【题目】化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
（1）用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在一定条件下还原为单质硫进行烟气脱硫。已知：
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2= + 172.5 kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3=- 296.0 kJ·mol-1
CO将SO2 还原为单质硫的热化学方程式为_____________________________________。
（2）CO可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2 L的密闭容器中加入CO和H2，发生反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，达到平衡后测得各组分的浓度如下：
物质 | CO | H2 | CH3OH |
浓度（mol·L-1） | 0.9 | 1.0 | 0.6 |
①反应达到平衡时，CO的转化率为_______________。
②该反应的平衡常数K=________________。
③恒温恒容条件下，可以说明反应已达到平衡状态的是__________(填标号)。
A．v正(CO)=2v逆(H2) B．混合气体的密度不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
④若将容器体积压缩到1L，则达到新平衡时c(H2)的取值范围是_____________。
⑤若保持容器体积不变，再充入0.6molCO和0.4molCH3OH，此时v正__________v逆(填“>”<”或“=”)。
（3）常温下，HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol·L-1，NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10-5mol·L-1。0.1mol·L-1NH4NO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________，常温下NO2-水解反应的平衡常数Kb=__________(保留两位有效数字)。
