题目内容
【题目】NaBiO3可作为测定锰的氧化剂,Bi2O3在电子行业有着广泛应用,可利用浮选过的辉铋矿(主要成分是Bi2S3,还含少量SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
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已知:NaBiO3难溶于水。
回答下列问题
(1)溶液Ⅰ中主要成分为BiCl3、FeCl2,则滤渣Ⅰ的主要成分是________(写化学式)。
(2)海绵铋与盐酸、H2O2反应的化学方程式是__________
(3)向溶液Ⅲ中加入NaOH和NaClO发生反应的离于方程式是______,从反应后的混合体系中获得纯净NaBiO3,操作Ⅱ包括_________。
(4)一定温度下,向氨水中通入CO2,得到 (NH4)2CO3、NH4HCO3等物质,溶液中各种微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。随着CO2的通入,溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)将______(填“增大”“减小”或“不变”)。pH=9时,溶液中c(NH4+)+c(H+)=______(用离子浓度表示)。
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(5)取所得NaBiO3样品2.0g,加入稀硫酸和MnSO4溶液使其完全溶解,然后用新配制的0.5mol/LFeSO4溶液滴定生成的MnO4-,滴定完成后消耗22.00mLFeSO4溶液。则该样晶中NaBiO3纯度为_________。
【答案】 SiO2、S 2Bi+3H2O2+6HCl=2BiCl3+6H2O Na++Bi3++ClO-+4OH-=NaBiO3↓+C1-+2H2O 过滤、洗涤、干燥 减小 2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-) 77%
【解析】(1)操作I中Fe3+可以将Bi2S3中的S氧化为S单质,SiO2性质比较稳定,不与酸反应,所以滤渣的主要成分为:SiO2、S。
(2)铋可以被H2O2氧化,发生的方程式为:2Bi+3H2O2+6HCl=2BiCl3+6H2O
(3)根据反应流程图可知操作Ⅱ中发生的反应为:Na++Bi3++ClO-+4OH-=NaBiO3↓+C1-+2H2O,想要获得纯净NaBiO3,首先要将沉淀过滤出来,再进行洗涤、干燥才可以得到纯净的NaBiO3,所以操作Ⅱ为:过滤、洗涤、干燥。
(4)
,Kb不变,c(NH4+)不断增大,比值不断减小;根据电荷守恒定律,pH=9时,溶液中存在电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COO-)+c(OH-);
(5)由5NaBiO3+2Mn2++14H+=2MnO4+5Na++5Bi3++7H2O、MnO4+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O可知,
5NaBiO32 MnO410Fe2+,
5 10
n(NaBiO3)0.5mo1L1×0.0220L
n(NaBiO3)=0.0055mol
得到质量计算质量分数=0.0055mol×280g/mol/2.0g×100%=77%,故答案为:77%。