Question

【題目】鉍(Bi)的化合物在電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由輝鉍礦(主要成分為Bi2S3, 含雜質(zhì)SiO2等，Bi2S3不溶于水和硫酸)制備Bi2O3的工藝如下。

回答下列問題：

（1）試劑a最好選用的試劑是______________(填選項字母)；

A． HCl溶液 B．濃H2SO4 C． H2O2溶液 D． FeCl3和HCl混合液

（2）輝鉍礦的浸出液中鉍元素主要以Bi3+形式存在，寫出浸出過程生成S渣的離子方程式_______，“濾液b”中通入氣體X后可循環(huán)利用，氣體X是_______________ (寫化學(xué)式)；

（3）“抽濾”用如下裝置完成，請選擇字母代號補(bǔ)全正確的操作順序(洗滌操作只做一次)：

開抽氣泵→a→b→d→ ____→c→ 關(guān)抽氣泵；

a．轉(zhuǎn)移固液混合物 b．關(guān)活塞A c．開活塞A d．確認(rèn)抽干 e．加洗滌劑洗滌

（4）寫出“煅燒”堿式碳酸鉍[(BiO)2CO3]制備Bi2O3 的化學(xué)方程式____________________________；

（5）硝酸酸溶后調(diào)pH可得到堿式硝酸鉍，堿式硝酸鉍直接灼燒也能得到Bi2O3,上述工藝中卻轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鉍再灼燒，除了能改良產(chǎn)品性狀，另一優(yōu)點(diǎn)是__________________________________________；

（6）從“母液”中回收可用做炸藥的物質(zhì)是_________ ( 寫物質(zhì)名稱)。

Answer 1

【答案】D Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S Cl2(或O2) c→e→b→d (BiO)2CO3Bi2O3+CO2↑ 沒有污染性氣體產(chǎn)生 硝酸銨

【解析】

輝鉍礦(主要成分是Bi2S3．含雜質(zhì)SiO2等)制備鉍酸鈉，輝鉍礦加入氯化鐵溶液和鹽酸溶解后過濾，氯化鐵氧化硫離子為硫單質(zhì)：Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S，鹽酸是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀，得到濾渣為S，濾液中含有Bi3+，H+，Fe3+，濾液中加入鐵粉過濾得到粗鉍：2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi、2Fe3++Fe=3Fe2+，濾液b主要是氯化亞鐵，向濾液b中通入氯氣或氧氣，可將Fe2+ 轉(zhuǎn)化為Fe3+得到主要含有FeCl3 的溶液，可用于輝鉍礦浸出操作，達(dá)到循環(huán)使用的目的，“粗鉍”中含有的雜質(zhì)主要是Fe，通過熔鹽電解精煉除去Fe，得到精鉍，加入硝酸溶解調(diào)節(jié)pH得到堿式硝酸鉍，與碳酸銨溶液反應(yīng)得到堿式碳酸鉍，母液為硝酸銨，將堿式碳酸鉍煅燒生成Bi2O3，據(jù)此分析作答。

(1)根據(jù)分析，浸出溶浸過程中，輝鉍礦加入氯化鐵溶液和鹽酸溶解后過濾，氯化鐵氧化硫離子為硫單質(zhì)：Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S，Bi3+，Fe3+易水解生成沉淀，加入鹽酸可防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀，則試劑a最好選用的試劑是FeCl3和HCl混合液

答案選D；

(2)輝鉍礦的浸出液中鉍元素主要以Bi3+形式存在，浸出過程加入氯化鐵溶液，氯化鐵氧化硫離子為硫單質(zhì)，化學(xué)方程式為：Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S，離子方程式Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S；濾液b主要是氯化亞鐵，向濾液b中通入氯氣或氧氣，可將Fe2+ 轉(zhuǎn)化為Fe3+得到主要含有FeCl3 的溶液，可用于輝鉍礦浸出操作，達(dá)到循環(huán)使用的目的，則氣體X是Cl2(或O2)；

(3)抽濾操作的正確操作順序為開抽氣泵→轉(zhuǎn)移固液混合物→關(guān)活塞A→確認(rèn)抽干→開活塞A→加洗滌劑洗滌→關(guān)活塞A→確認(rèn)抽干→開活塞A→關(guān)抽氣泵，故答案為：cebd；

(4)根據(jù)分析， “煅燒”操作是將堿式碳酸鉍煅燒分解生成Bi2O3和二氧化碳，化學(xué)方程式為(BiO)2CO3Bi2O3+CO2↑；

(5)堿式硝酸鉍直接灼燒也能得到Bi2O3，但同時產(chǎn)生氮氧化物，會污染大氣。上述工藝中轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鉍再灼燒，可以改良產(chǎn)品性狀，且沒有污染性的氣體產(chǎn)生；

(6)根據(jù)分析，母液為硝酸銨，從“母液”中回收可用做炸藥的物質(zhì)是硝酸銨。