[题目]金属铋在自然界中的量极少.用途非常广泛.通常以辉铋矿为原料提取金属铋.工艺流程如图所示:已知:①辉铋矿主要成分是Bi2S3.还含少量Bi2O3.SiO2.铁的氧化物和硫化物等.②Bi2O3能溶于酸.NaBiO3不溶于水.③常温下.Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp[Bi (OH)3]=4×10-30,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,回答下� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】金属铋在自然界中的量极少，用途非常广泛，通常以辉铋矿为原料提取金属铋，工艺流程如图所示：

已知：①辉铋矿主要成分是Bi2S3，还含少量Bi2O3、SiO2、铁的氧化物和硫化物等。

②Bi2O3能溶于酸，NaBiO3不溶于水。

③常温下，Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp[Bi (OH)3]=4×10-30；Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16；

回答下列问题：

（1）写出酸浸氧化时Bi2S3被氧化成硫单质的化学方程式_______________。

（2）滤渣1的成分为_______________。

（3）除杂剂的作用a.调节溶液pH,b_______________，写出一种能提高产物产量的除杂剂_______________。

（4）滤液2还可用来制备NaBiO3,可向滤液2中加入NaOH和NaClO溶液制取NaBiO3,写出该反应的离子方程式_______________。

（5）滤液2采用电解法制取金属铋单质，阳极产物处理后可继续循环使用，电解装置如图所示。

①交换膜类型为_______________（填“Cl-”或“OH-”)交换膜。

②阳极电极反应式为_______________。

【答案】Bi2S3+6HCl+NaClO3=2BiCl3+NaCl+3S↓+3H2O S和SiO2 除去杂质Fe3+ Bi2O3或Bi(OH)3 Na++Bi3++C1O-+4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O Cl- Cl-+6OH--6e-=ClO3-+3H2O

【解析】

辉铋矿酸浸氧化后过滤，得到滤渣1为不溶于酸的二氧化硅和Bi2S3被氧化后生成的硫单质，滤液1中含有BiCl3、NaCl，FeCl3等，为了避免引入新杂质，则加入的除杂试剂可以是Bi2O3或Bi(OH)3，目的是调节pH使铁离子转化成氢氧化铁除去，滤液2中的主要成分为氯化钠和BiCl3，经电解得到铋单质。

（1）酸浸氧化时Bi2S3被氧化成硫单质的化学方程式为Bi2S3+6HCl+NaClO3=2BiCl3+NaCl+3S↓+3H2O，故答案为：Bi2S3+6HCl+NaClO3=2BiCl3+NaCl+3S↓+3H2O；

（2）由分析知，滤渣1的成分为S和SiO2，故答案为：S和SiO2；

（3）由分析知，可用Bi2O3或Bi(OH)3调节pH使铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去，故答案为：除去杂质Fe3+；Bi2O3或Bi(OH)3；

（4）滤液2中的主要成分为氯化钠和BiCl3，加入NaOH和NaClO溶液制取NaBiO3时发生反应的离子方程式为Na++Bi3++C1O-+4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O，故答案为：Na++Bi3++C1O-+4OH-=NaBiO3↓+Cl-+2H2O；

（5）①氯离子为阴离子，电解时，氯离子在阳极放电，氯离子移向阳极，则交换膜类型为Cl-交换膜，故答案为：Cl-；

②阳极电极附近氯离子放电转化为氯酸根，电极反应式为Cl-+6OH--6e-=ClO3-+3H2O，故答案为：Cl-+6OH--6e-=ClO3-+3H2O。

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C(s)+O2(g)=CO2(g) △H3=-390.0kJ/mol

则T℃时，a=___。

（2）在T℃下，将1.4molCO和1molSO2通入2L恒容容器中发生上述反应，反应体系气体总物质的量随时间变化如图；在0~10min，反应的平均速率v(CO)=___，SO2的平衡转化率(SO2)=___%；在T℃时该反应的平衡常数Kc=___L/mol。

（3）实验测得：v正=v(CO)消耗=k正c(CO)c(SO2)，v逆=v(CO2)消耗=k逆，k正、k逆为只受温度影响的速率常数。若将（2）中容器内的温度升高（假设各物质的状态不发生变化），的值将___（填“增大”、“减小”或“不变”)。

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（1）写出装置A实验室制取Cl2的化学反应方程式_________________________

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（3）写出B中制备氯酸钾（KClO3）的方程式____________________

（4）装置C中反应需要在冰水浴中进行，其原因是_____________________________

资料：SO2是一种酸性氧化物，与CO2相似，2NaOH(过量)+SO2=Na2SO3+H2O ,SO32-是还原性很强的离子，在溶液中与氧化性强的离子不能大量共存，易被氧化成SO42—。

实验Ⅱ.尾气处理

实验小组利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。

（5）吸收尾气一段时间后，吸收液(强碱性)中肯定存在Cl－、OH－和

请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中的CO2的影响)。

①提出合理假设：

假设1：只存在；

假设2：既不存在也不存在ClO－；

假设3：______________________________。

②设计实验方案，进行实验。请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论。

限选实验试剂：3mol·L－1 H2SO4、1mol·L－1 NaOH溶液、0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液、淀粉、KI溶液。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液分置于A、B试管中
步骤2：向A试管中滴加0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液	(1)若溶液褪色，则假设1成立 (2)若溶液不褪色，则假设2或3成立
步骤3：____________________________________	__________________________________

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（2）图中装置缺少的仪器是____。

（3）硫酸稍过量的原因是____。

（4）请填写下表中的平均温度差：

实验次数	起始温度T1/℃			终止温度 T2/℃	平均温度差 (T2－T1)/℃
实验次数	HCl	NaOH	平均值	终止温度 T2/℃	平均温度差 (T2－T1)/℃
1	26.2	26.0	26.1	30.1	____
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4