题目内容
【题目】锡酸钠用于制造陶瓷电容器的基体、颜料和催化剂。工业上以锡碲渣(主要含Na2SnO3和Na2TeO3)为原料,制备锡酸钠的工艺流程图如下,请回答下列问题:
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已知:锡酸钠(Na2SnO3)和亚碲酸钠(Na2TeO3)均易溶于碱。
(1)“碱浸”过程中,锡碲浸出率与溶液中游离碱质量浓度关系如图所示,则最理想的质量浓度为__________,理由是______________。
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(2)如图反映的是“除碲”过程中反应温度对碲脱除率的影响关系,70℃后随温度升高碲脱除率下降的原因可能是______________。
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(3)“除碲”反应的离子方程式为_________________。
(4)从“溶析结晶”回到“碱浸”的物质除烧碱外,主要还有_____________(写化学式)。
(5)“溶析结晶”母液中还含有少量SbO43-,可用锡片将Sb置换出来,锡转化成最高价含氧酸盐,写出反应的离子方程式___________________。
【答案】100g/L 浓度超过100后,锡浸出率增幅变小,但碲浸出率却提高较大,不利于后续分离 温度升高,过氧化氢受热分解 2Na++TeO32-+H2O2=Na2TeO4↓+H2O Na2SnO3、Na2TeO4 5Sn + 4SbO43- + H2O=4Sb + 5SnO32- + 2OH-
【解析】
(1)最理想的点应满足浸出率高且用量合适;
(2)过氧化氢受热易分解;
(3)过氧化氢具有强氧化性;
(4)溶析结晶后的溶液仍为Na2SnO3和Na2TeO4的饱和溶液,
(5)锡的最高价含氧酸盐为H2SnO3,结合电子守恒和元素守恒配平方程式;
(1)根据图像可知浓度超过100后,锡浸出率增幅变小,但碲浸出率却提高较大,不利于后续分离,故答案为:100g/L;浓度超过100后,锡浸出率增幅变小,但碲浸出率却提高较大,不利于后续分离;
(2)该过程反应物中有过氧化氢,过氧化氢受热易分解,故答案为:温度升高,过氧化氢受热分解;
(3)过氧化氢具有氧化性,还原产物一般为水,该过程中过氧化氢将TeO32-氧化成Na2TeO4,根据电子守恒和元素守恒可知方程式为:2Na++TeO32-+H2O2=Na2TeO4↓+H2O;
(4)溶析结晶后的溶液仍为Na2SnO3和Na2TeO4的饱和溶液,所以从“溶析结晶”回到“碱浸”的物质除烧碱外,主要还有Na2SnO3、Na2TeO4,故答案为:Na2SnO3、Na2TeO4;
(5)锡的最高价含氧酸盐为H2SnO3,锡片可将Sb置换出来,即产物中有Sb单质,再结合电子守恒和元素守恒可知方程式为:5Sn + 4SbO43- + H2O=4Sb + 5SnO32- + 2OH-。