【題目】鉍(Bi)的無(wú)毒與不致癌性有很多特殊用途,其化合物廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域。由輝鉍礦(主要成分為Bi2S3,含雜質(zhì)PbO2等)制備Bi2O3的工藝如下:

回答下列問(wèn)題:

(1)Bi位于元素周期表第六周期,與N、P同族,Bi的原子結(jié)構(gòu)示意圖為________。

(2)“浸出”時(shí)Bi2S3與FeCl3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為________,反應(yīng)液必須保持強(qiáng)酸性,否則鉍元素會(huì)以BiOCl(堿式氯化鉍)形式混入浸出渣使產(chǎn)率降低,原因是________(用離子方程式表示)。

(3)“置換”時(shí)生成單質(zhì)鉍的離子方程式為________!澳敢1”中通入氣體X后可循環(huán)利用,氣體X的化學(xué)式為________。

(4)“粗鉍”中含有的雜質(zhì)主要是Pb,通過(guò)熔鹽電解精煉可達(dá)到除雜的目的,其裝置示意圖如右。電解后,陽(yáng)極底部留下的為精鉍。寫(xiě)出電極反應(yīng)式:陽(yáng)極________;陰極________。

(5)堿式硝酸鉍直接灼燒也能得到Bi2O3,上述工藝中轉(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________!澳敢2”中可回收的主要物質(zhì)是________。

【答案】 6FeCl3+Bi2S3=2BiCl3+6FeCl2+3S Bi3++H2O+Cl-=BiOCl+2H+ 2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi Cl2 Pb-2e-=Pb2+ Pb2++2e-=Pb 沒(méi)有污染性氣體產(chǎn)生 NH4NO3

【解析】(1)Bi位于元素周期表第六周期,與N、P同族,Bi原子核內(nèi)有83個(gè)質(zhì)子,Bi的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。

(2)由流程中從浸出渣中回收S,所以“浸出”時(shí)Bi2S3與FeCl3溶液反應(yīng)生成S單質(zhì),+3價(jià)鐵被還原為+2價(jià)鐵,化學(xué)方程式為:6FeCl3+Bi2S3=2BiCl3+6FeCl2+3SBi3+水解會(huì)生成難溶物BiOCl(堿式氯化鉍),方程式為:Bi3++H2O+Cl-=BiOCl+2H+反應(yīng)液必須保持強(qiáng)酸性,抑制水解,否則鉍元素會(huì)以BiOCl(堿式氯化鉍)形式混入浸出渣使產(chǎn)率降低。

(3)鉍元素在浸出液中以Bi3+形式存在,所以加入Fe“置換”時(shí)生成單質(zhì)鉍的離子方程式為:2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi;母液1”中含有Fe2+Cl-,通入Cl2后生成FeCl3可循環(huán)利用。

(4)根據(jù)電解原理:陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),因?yàn)殡娊夂,?yáng)極底部留下的為精鉍,所以陽(yáng)極反應(yīng)為:Pb-2e-=Pb2+,由圖知溶液中Pb2+在陰極放電,反應(yīng)式為:Pb2++2e-=Pb。

(5)直接灼燒堿式硝酸鉍也能得到Bi2O3,但還會(huì)產(chǎn)生污染性的氮氧化物氣體,所以上述工藝中轉(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:沒(méi)有污染性氣體產(chǎn)生;(NH4)2CO3溶液與堿式硝酸鉍反應(yīng),生成堿式碳酸鉍和硝酸銨,故“母液2”中可回收的主要物質(zhì)是NH4NO3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是( )

A.乙烯通入溴水 B. 苯與液溴混合后撒入鐵粉

C.乙醇蒸汽在銅催化作用下與氧氣反應(yīng) D.鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】人類(lèi)的生活與生產(chǎn)離不開(kāi)金屬。下列對(duì)金屬的利用不是由金屬的活動(dòng)性決定的是(

A. 用鐵回收含銀廢液中的銀B. 用鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣

C. 用金銀制作具有保存價(jià)值的物品D. 用鋁合金制作門(mén)窗框架

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有五種短周期元素,它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如下表所述:

元素

結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息

A

是短周期中(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素

B

B與A同周期,其最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性

C

元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水,可用作制冷劑

D

是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素,其單質(zhì)或化合物也是自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中常用的消毒殺菌劑

E

基態(tài)原子的M層全充滿(mǎn),N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子

請(qǐng)根據(jù)表中信息填寫(xiě):

⑴A元素在元素周期表中的位置____________________________________________。

⑵離子半徑:B_________A(填“大于”或“小于”)。

⑶C原子的電子排布圖是______________,其原子核外有________個(gè)未成對(duì)電子,能量最高的電子為________軌道上的電子,其軌道呈________形。

⑷B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式為_____________,與D最高價(jià)氧化物的水化物水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________

⑸E元素基態(tài)原子的電子排布式為____________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì):O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如下過(guò)程:H2O2→O2。

(1)該反應(yīng)中的還原劑是 。

(2)該反應(yīng)中,發(fā)生還原反應(yīng)的過(guò)程是 。

(3)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式,并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目: 。

(4)若反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子,則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為 L。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】能證明乙酸是弱酸的是

A. 乙酸鈉溶液pH7 B. 乙酸溶液能導(dǎo)電

C. 乙酸溶液能使石蕊變紅 D. 乙酸溶液易揮發(fā)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知:下表為25℃時(shí)某些弱酸的電離平衡常數(shù)。

CH3COOH

HClO

H2CO3

Ka=1.8×10-5

Ka=3.0×10-8

Ka1=4.4×10-7

Ka2=4.7×10-11

圖中表示常溫下,稀釋CH3COOH、HClO兩種酸的稀溶液時(shí),溶液pH隨加水量的變化。下列說(shuō)法正確的是( 。

A. 相同濃度的CH3COONa和NaClO的混合溶液中,各離子濃度的大小關(guān)系是:c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+

B. 向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式為:2ClO+CO2+H2O=2HClO+CO32-

C. 圖像中a、c兩點(diǎn)處的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)

D. 圖像中a點(diǎn)酸的總濃度大于b點(diǎn)酸的總濃度

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是中學(xué)化學(xué)中常用于混合物的分離和提純的裝置,請(qǐng)根據(jù)裝置回答問(wèn)題:

(1)從氯化鈉溶液中得到氯化鈉固體,選擇裝置 (填代表裝置圖的字母,下同);除去自來(lái)水中的Cl等雜質(zhì),選擇裝置 ;從碘水中分離出I2,選擇裝置 ,該分離方法的名稱(chēng)為

(2)裝置A中的名稱(chēng)是 ,冷卻水的方向是____________,溫度計(jì)水銀球的位置是在 ;裝置B在分液時(shí)裝置中的液體不能順利滴下,原因是______________________。

(3)從碘水中得到碘時(shí),不能選用的試劑是____________。

A.酒精 B.苯 C.四氯化碳

若選則試劑X(密度小于水的密度)從碘水中提取碘時(shí),充分振蕩、靜置后,下層液體的顏色為

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】過(guò)氧化尿素是一種新型漂泊、消毒劑,廣泛應(yīng)用與農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、日用化工等領(lǐng)域用低濃度的雙氧水和飽和尿素溶液在一定條件下可以合成過(guò)氧化尿素。反應(yīng)的方程式為:

CO(NH2)2+H2O2CO(NH2)2·H2O2。過(guò)氧化尿素的部分性質(zhì)如下:

分子式

外觀

熱分解溫度

熔點(diǎn)

溶解性

CO(NH2)2·H2O2

白色晶體

45℃

7585℃

易溶于水、有機(jī)溶劑

合成過(guò)氧化尿素的流程及反應(yīng)裝置圖如圖:

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)儀器X的名稱(chēng)是__________;冷凝管中冷卻水從____(填“a”或“b”)口出來(lái);

(2)該反應(yīng)的溫度控制30℃而不能過(guò)高的原因是_______________________。

3)步驟宜采用的操作是_____________。

A.加熱蒸發(fā) B.常壓蒸發(fā) C.減壓蒸發(fā)

4)若實(shí)驗(yàn)室制得少量該晶體,過(guò)濾后需要用冷水洗滌,具體的洗滌操作是_________________

5)準(zhǔn)確稱(chēng)取1.000g產(chǎn)品于250mL錐形瓶中,加適量蒸餾水溶解,再加2mL6mol·L﹣1H2SO4,用0.2000mol·L﹣1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗18.00mL(尿素與KMnO4溶液不反應(yīng)),則產(chǎn)品中CO(NH2)2·H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________;若滴定后俯視讀數(shù),則測(cè)得的過(guò)氧化尿素含量________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。

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