Question

【題目】鉍為第五周期VA族元素，利用濕法冶金從輝鉍礦（含Bi2S3、Bi、Bi2O3等）提取金屬鉍的工藝流程如下圖所示：

已知：BiCl3水解的離子方程式為：BiCl3+H2OBiOCl+2H+＋2Cl。

（1）礦漿浸出時加入鹽酸的作用是____。

（2）浸出時，Bi溶于FeCl3溶液的化學(xué)方程式為____。

（3）殘渣中含有一種單質(zhì)，該單質(zhì)是_______。

（4）濾液的主要溶質(zhì)是（化學(xué)式）_____，該物質(zhì)可在工藝中轉(zhuǎn)化為循環(huán)利用的原料，轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式為____。

（5）精輝鉍礦中含有Ag2S，被氧化溶解后不會進(jìn)入浸出液，銀元素以______（填化學(xué)式）進(jìn)入殘渣中。

（6）粗鉍電解精煉時應(yīng)放在_______極。

（7）某溫度下飽和的Ag2S溶液中，銀離子的濃度為10-4mol/L，且Ag2S的KSP=5.8×10-39，則此溶液中硫離子的濃度為___________。

Answer 1

【答案】為了抑制BiCl3水解，減少鉍元素的損耗 Bi+3FeCl3＝BiCl3+3FeCl2 S 氯化亞鐵 2FeCl2+Cl2＝2FeCl3 AgCl 陽 5.8×10-31

【解析】

（1）礦漿中含Bi2S3，加入FeCl3溶液后，鐵離子有氧化性，氧化硫離子為硫單質(zhì)，反應(yīng)為：Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S，BiCl3水解的離子方程式為：BiCl3+H2OBiOCl+2H+＋2Cl，反應(yīng)液必須保持強(qiáng)酸性，否則鉍元素會以BiOCl（堿式氯化鉍）形式混入浸出渣使產(chǎn)率降低，因此加入鹽酸是為了抑制BiCl3水解，減少鉍元素的損耗。加入的鹽酸同時可以溶解Bi2O3等。

（2）Bi溶于FeCl3溶液表現(xiàn)出還原性：Bi+3FeCl3＝BiCl3+3FeCl2。

（3）結(jié)合（1）的分析，可知殘渣中的單質(zhì)是S。

（4）往BiCl3溶液中加入鐵粉，發(fā)生置換反應(yīng)，鐵將Bi3+還原為Bi，自身生成亞鐵離子，2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi，濾液的主要溶質(zhì)是氯化亞鐵；氯化亞鐵可在工藝中轉(zhuǎn)化為循環(huán)利用的原料，結(jié)合流程中加入的物質(zhì)可知轉(zhuǎn)化為氯化鐵，則發(fā)生的反應(yīng)：2FeCl2+Cl2＝2FeCl3。

（5）精輝鉍礦中含有Ag2S，-2價硫被氧化后生成S單質(zhì)，而加入的鹽酸中的Cl與Ag+結(jié)合生成AgCl進(jìn)入殘渣中。

（6）粗鉍提純類似粗銅的精煉，粗鉍應(yīng)放在陽極；

（7）Ag2S的KSP= ，已知溶液中銀離子的濃度，則硫離子的濃度為。