[题目]锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途.以辉锑矿(主要成分为Sb2S3.还含有PbS.As2S3.CuO.SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:已知:①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外.还含有SbCl3.PbCl2.AsCl3.CuCl2等,②常温下:Ksp(CuS)＝1.27×10-36.Ksp(PbS)＝9.04×10-29,③� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示：

已知：①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；

②常温下：Ksp(CuS)＝1.27×10－36，Ksp(PbS)＝9.04×10－29；

③溶液中离子浓度≤1.0×10－5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。

(1)滤渣1中除了S之外，还有________ (填化学式)。

(2)“浸出”时，Sb2S3发生反应的化学方程式为___________________________________。

(3)“还原”时，被Sb还原的物质为________(填化学式)。

(4)常温下，“除铜、铅”时，Cu2＋和Pb2＋均沉淀完全，此时溶液中的c(S2－)不低于_____；所加Na2S也不宜过多，其原因为_________________________________。

(5)“除砷”时有H3PO3生成，该反应的化学方程式为________________________________。

(6)“电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为________________。

【答案】SiO2 Sb2S3＋3SbCl5===5SbCl3＋3S SbCl5 9.04×10－24 mol·L－1 产生H2S等污染性气体(或生成Sb2S3) 2AsCl3＋3Na3PO2＋3HCl＋3H2O===2As↓＋3H3PO3＋9NaCl 3∶2

【解析】

(1) SiO2不溶于盐酸；

(2)根据滤渣1有S，说明“浸出”时Sb2S3中的S元素被SbCl5氧化为S，根据流程图可知，SbCl5被还原为SbCl3；

(3)“还原”时，加入适量的Sb还原“浸出”时加入的过量SbCl5；

(4) 根据Ksp(PbS)＝9.04×10－29计算Cu2＋和Pb2＋均沉淀完全时溶液中的c(S2－)的最小值；

(5)“除砷”时Na3PO2与AsCl3发生氧化反应反应生成As和H3PO3；

(6)“电解”时SbCl3在阳极被氧化为SbCl5、SbCl3在阴极被还原为Sb。

(1) SiO2不溶于盐酸，所以滤渣1中除了S之外，还有SiO2；

(2) “浸出”时Sb2S3中的S元素被SbCl5氧化为S，SbCl5被还原为SbCl3，反应化学方程式是Sb2S3＋3SbCl5=5SbCl3＋3S；

(3)“还原”时，加入适量的Sb还原“浸出”时加入的过量SbCl5，所以被Sb还原的物质为SbCl5；

(4)Pb2＋完全沉淀时，c(Pb2＋)≤1.0×10－5mol·L－1，Ksp(PbS)＝9.04×10－29，所以溶液中的c(S2－) 9.04×10－24 mol·L－1；所加Na2S过多，会生成H2S等污染性气体。

(5)“除砷”时Na3PO2与AsCl3发生氧化反应反应生成As和H3PO3，反应化学方程式为2AsCl3＋3Na3PO2＋3HCl＋3H2O=2As↓＋3H3PO3＋9NaCl；

(6)“电解”时SbCl3在阳极被氧化为SbCl5、SbCl3在阴极被还原为Sb，根据得失电子守恒，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3:2。

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