Question

【題目】NaBiO3可作為鋼鐵分析中測定錳的氧化劑，Bi2O3在電子行業(yè)有著廣泛應(yīng)用，可利用浮選過的輝鉍礦(主要成分是Bi2S3，還含少量SiO2等雜質(zhì))來制備。其工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)輝鉍礦的“浸出液”中鉍元素主要以Bi3+形式存在，寫出Bi2S3與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：______，濾渣1的主要成分是__________(填化學(xué)式)和硫。

(2)NaBiO3是為數(shù)不多的鈉鹽沉淀之一，由溶液3制得純凈的NaBiO3，操作2包括_____________。

(3)Bi2O3與Na2O2可在熔融狀態(tài)下反應(yīng)制得NaBiO3，其副產(chǎn)物的化學(xué)式為________________。

(4)寫出“煅燒”中由堿式碳酸鉍[(BiO)2CO3]制備Bi2O3的化學(xué)方程式： ____________。

(5)某工廠用m1 kg輝鉍礦(含Bi2S3　60%)制備NaBiO3，最終得到產(chǎn)品m2 kg，產(chǎn)率為__________。

Answer 1

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

【解析】

利用浮選過的輝鉍礦(主要成分是Bi2S3，還含少量SiO2等雜質(zhì))制備NaBiO3、Bi2O3流程：輝鉍礦加入氯化鐵、鹽酸發(fā)生反應(yīng)Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S，雜質(zhì)SiO2不反應(yīng)，過濾得到濾液1和濾渣1(S和SiO2)；濾液1中加入鐵粉置換鉍得到海綿鉍；海綿鉍中加入鹽酸和過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Bi+6HCl+3H2O2=2BiCl3+6H2O，生成的溶液3為BiCl3溶液；BiCl3溶液中加入氫氧化鈉和次氯酸鈉可制備NaBiO3，若加入碳酸銨會生成(BiO)2CO3，煅燒(BiO)2CO3得到Bi2O3，據(jù)此解答。

(1)輝鉍礦的“浸出液”中鉍元素主要以Bi3+形式存在，Bi2S3與FeCl3溶液反應(yīng)生成Bi3+、Fe2+和S，該反應(yīng)的離子方程式為：Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S；Bi3+易水解，加入鹽酸既可提高鉍的浸出率，又可抑制溶液中Bi3+的水解；濾渣1的主要成分是不溶于水的硫和SiO2；

(2)NaBiO3是為數(shù)不多的鈉鹽沉淀之一，通過反應(yīng)Bi3++ClO-+4OH-+Na+=NaBiO3↓+Cl-+2H2O獲得NaBiO3，想要獲得純凈NaBiO3，首先要將NaBiO3沉淀過濾出來，再進行洗滌、干燥才可以得到純凈的NaBiO3，所以操作2包括：過濾、洗滌、干燥；

(3)Bi2O3與Na2O2可在熔融狀態(tài)下反應(yīng)制得NaBiO3，結(jié)合化合價變化情況可知，Na2O2被還原生成副產(chǎn)物Na2O；

(4)“煅燒”堿式碳酸鉍[(BiO)2CO3]制備Bi2O3的化學(xué)方程式為：(BiO)2CO3Bi2O3+CO2↑；

(5)某工廠用m1 kg 輝鉍礦(含Bi2S360%)制備NaBiO3，最終得到產(chǎn)品m2kg為實際量，結(jié)合鉍元素守恒計算，理論上應(yīng)得到NaBiO3的質(zhì)量為：=kg，所以其產(chǎn)率為：×100%=×100%。