Question

【題目】鉍酸鈉（NaBiO3）常用作Mn2+鑒定的強氧化劑，某研究小組用浮選過的輝鉍礦（主要成分是Bi2S3，還含少量Bi2O3、SiO2等雜質(zhì)）制備鉍酸鈉，其流程如圖：

己知：①NaBiO3是一種難溶于水的物質(zhì)

②BiCl3極易水解生成不溶性的BiOCl沉淀

請回答下列問題：

（1）為了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有___（填標(biāo)號）。

a.加入足量的蒸餾水 b.攪拌 c.粉碎礦石 d.降低溫度

（2）溶浸時通常加入FeCl3溶液和濃鹽酸，加入的濃鹽酸需過量的目的是___，濾渣A的主要成分為___（填化學(xué)式）。

（3）反應(yīng)④的化學(xué)方程式為___。

（4）NaBiO3可在酸性介質(zhì)中將Mn2+氧化為MnO，故可用于Mn2+的鑒定。已知NaBiO3被還原為Bi3+，該反應(yīng)的離子方程式為___。

（5）實驗室為了測定NaBiO3樣品的純度，需要配制250mL0.500mol/LFeSO4溶液，所需要的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外，還需要___。

（6）取上述NaBiO3樣品10.0g，加入稀硫酸和MnSO4溶液使其完全溶解，稀釋至100mL，取出20.00mL溶液，然后用新配制的0.500mol/LFeSO4溶液進(jìn)行滴定，滴定完成后消耗24.80mLFeSO4溶液。則該樣品中NaBiO3純度為___%（結(jié)果保留小數(shù)點后一位）。

Answer 1

【答案】bc 防止FeCl3及BiCl3水解，提高原料的浸出率 SiO2、S 2Bi+Na2O2+2O22NaBiO3 5NaBiO3+2Mn2++14H+=2+5Na++5Bi3++7H2O 250mL容量瓶、膠頭滴管 86.8

【解析】

本實驗利用輝鉍礦制備鉍酸鈉，首先向輝鉍礦中加入氯化鐵溶液和鹽酸，使Bi全部變?yōu)?/span>Bi3+，礦石中的SiO2不溶于溶液、S離子變?yōu)閱钨|(zhì)，濾渣A的主要成分是SiO2和S；隨后向含有Bi3+的溶液中加入鐵粉，由于Fe的活動性強于Bi，可以將Bi3+還原為Bi單質(zhì)，Bi單質(zhì)與過氧化鈉在空氣中焙燒即得到鉍酸鈉固體。

(1)為了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有攪拌、粉碎礦石、升高溫度等，所以正確的選項是bc；

(2)FeCl3和BiCl3都是強酸弱堿鹽，Fe3+、Bi3+會發(fā)生水解反應(yīng)形成Fe(OH)3、Bi(OH)3等不溶性沉淀，溶浸時通常加入FeCl3溶液和濃鹽酸，向其中加入過量濃鹽酸的目的是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀，提高原料的浸出率；酸性氧化物SiO2不能與酸發(fā)生反應(yīng)，在加入FeCl3溶液時會發(fā)生氧化還原反應(yīng)：S2-+2Fe3+=S↓+2Fe2+，產(chǎn)生的S單質(zhì)難溶于水，也以沉淀的形式存在，所以得到的濾渣成分是S、SiO2；

(3)Bi和過氧化鈉在空氣中焙燒，生成鉍酸鈉，反應(yīng)方程式為2Bi+Na2O2+2O22NaBiO3；

(4)鉍酸鈉可在酸性介質(zhì)中將Mn2+氧化為，則根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒，NaBiO3被還原為Bi3+的離子方程式是5NaBiO3+2Mn2++14H+=2+5Na++5Bi3++7H2O；

(5)實驗室為了測定NaBiO3樣品的純度，需要配制250mL 2.0mo1·L-1FeSO4溶液，所需要的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外，還需要250mL容量瓶、膠頭滴管；

(6)根據(jù)在氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等可得關(guān)系式：NaBiO3~2FeSO4，n(FeSO4)=2.0mo1·L-1×0.031L=0.062mol，則n(NaBiO3)=0.031mol，所以該樣品中NaBiO3純度為=86.8%。