Question

【题目】NaBiO3可作为钢铁分析中测定锰的氧化剂，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。其工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)辉铋矿的“浸出液”中铋元素主要以Bi3+形式存在，写出Bi2S3与FeCl3溶液反应的离子方程式：______，滤渣1的主要成分是__________(填化学式)和硫。

(2)NaBiO3是为数不多的钠盐沉淀之一，由溶液3制得纯净的NaBiO3，操作2包括_____________。

(3)Bi2O3与Na2O2可在熔融状态下反应制得NaBiO3，其副产物的化学式为________________。

(4)写出“煅烧”中由碱式碳酸铋[(BiO)2CO3]制备Bi2O3的化学方程式： ____________。

(5)某工厂用m1 kg辉铋矿(含Bi2S3　60%)制备NaBiO3，最终得到产品m2 kg，产率为__________。

Answer 1

【答案】Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S SiO2 过滤、洗涤、干燥 Na2O (BiO)2CO3Bi2O3+CO2↑ ×100%

【解析】

利用浮选过的辉铋矿(主要成分是Bi2S3，还含少量SiO2等杂质)制备NaBiO3、Bi2O3流程：辉铋矿加入氯化铁、盐酸发生反应Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S，杂质SiO2不反应，过滤得到滤液1和滤渣1(S和SiO2)；滤液1中加入铁粉置换铋得到海绵铋；海绵铋中加入盐酸和过氧化氢发生氧化还原反应2Bi+6HCl+3H2O2=2BiCl3+6H2O，生成的溶液3为BiCl3溶液；BiCl3溶液中加入氢氧化钠和次氯酸钠可制备NaBiO3，若加入碳酸铵会生成(BiO)2CO3，煅烧(BiO)2CO3得到Bi2O3，据此解答。

(1)辉铋矿的“浸出液”中铋元素主要以Bi3+形式存在，Bi2S3与FeCl3溶液反应生成Bi3+、Fe2+和S，该反应的离子方程式为：Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S；Bi3+易水解，加入盐酸既可提高铋的浸出率，又可抑制溶液中Bi3+的水解；滤渣1的主要成分是不溶于水的硫和SiO2；

(2)NaBiO3是为数不多的钠盐沉淀之一，通过反应Bi3++ClO-+4OH-+Na+=NaBiO3↓+Cl-+2H2O获得NaBiO3，想要获得纯净NaBiO3，首先要将NaBiO3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2包括：过滤、洗涤、干燥；

(3)Bi2O3与Na2O2可在熔融状态下反应制得NaBiO3，结合化合价变化情况可知，Na2O2被还原生成副产物Na2O；

(4)“煅烧”碱式碳酸铋[(BiO)2CO3]制备Bi2O3的化学方程式为：(BiO)2CO3Bi2O3+CO2↑；

(5)某工厂用m1 kg 辉铋矿(含Bi2S360%)制备NaBiO3，最终得到产品m2kg为实际量，结合铋元素守恒计算，理论上应得到NaBiO3的质量为：=kg，所以其产率为：×100%=×100%。