Question

【题目】铋为第五周期VA族元素，利用湿法冶金从辉铋矿（含Bi2S3、Bi、Bi2O3等）提取金属铋的工艺流程如下图所示：

已知：BiCl3水解的离子方程式为：BiCl3+H2OBiOCl+2H+＋2Cl。

（1）矿浆浸出时加入盐酸的作用是____。

（2）浸出时，Bi溶于FeCl3溶液的化学方程式为____。

（3）残渣中含有一种单质，该单质是_______。

（4）滤液的主要溶质是（化学式）_____，该物质可在工艺中转化为循环利用的原料，转化的反应方程式为____。

（5）精辉铋矿中含有Ag2S，被氧化溶解后不会进入浸出液，银元素以______（填化学式）进入残渣中。

（6）粗铋电解精炼时应放在_______极。

（7）某温度下饱和的Ag2S溶液中，银离子的浓度为10-4mol/L，且Ag2S的KSP=5.8×10-39，则此溶液中硫离子的浓度为___________。

Answer 1

【答案】为了抑制BiCl3水解，减少铋元素的损耗 Bi+3FeCl3＝BiCl3+3FeCl2 S 氯化亚铁 2FeCl2+Cl2＝2FeCl3 AgCl 阳 5.8×10-31

【解析】

（1）矿浆中含Bi2S3，加入FeCl3溶液后，铁离子有氧化性，氧化硫离子为硫单质，反应为：Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S，BiCl3水解的离子方程式为：BiCl3+H2OBiOCl+2H+＋2Cl，反应液必须保持强酸性，否则铋元素会以BiOCl（碱式氯化铋）形式混入浸出渣使产率降低，因此加入盐酸是为了抑制BiCl3水解，减少铋元素的损耗。加入的盐酸同时可以溶解Bi2O3等。

（2）Bi溶于FeCl3溶液表现出还原性：Bi+3FeCl3＝BiCl3+3FeCl2。

（3）结合（1）的分析，可知残渣中的单质是S。

（4）往BiCl3溶液中加入铁粉，发生置换反应，铁将Bi3+还原为Bi，自身生成亚铁离子，2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi，滤液的主要溶质是氯化亚铁；氯化亚铁可在工艺中转化为循环利用的原料，结合流程中加入的物质可知转化为氯化铁，则发生的反应：2FeCl2+Cl2＝2FeCl3。

（5）精辉铋矿中含有Ag2S，-2价硫被氧化后生成S单质，而加入的盐酸中的Cl与Ag+结合生成AgCl进入残渣中。

（6）粗铋提纯类似粗铜的精炼，粗铋应放在阳极；

（7）Ag2S的KSP= ，已知溶液中银离子的浓度，则硫离子的浓度为。