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工业流程题,实验题(铋专题)
1.铋(Bi)常用于防火装置、制造保险丝等,以炉渣(主要含Bi、Bi2O3,含少量Ag、SiO2等杂质)为原料提取铋(Bi)的流程如图:
下列说法正确的是
A.固体1、固体2的主要成分依次为Ag、SiO2
B.“酸浸”中用水吸收可能产生的尾气
C.“水解”中通入水蒸气,目的是提高Bi(NO3)3水解程度
D.“系列操作”指蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤和干燥
2.铋合金具有凝固时不收缩的特性,用于铸造印刷铅字和高精度铸型。利用辉铋矿制备铋的工艺流程如图。已知该辉铋矿的主要成分为Bi2S3,还含有少量Bi2O3、Bi、SiO2,下列说法错误的是
A.“氧化浸出”时,Bi被氧化的化学方程式为Bi+3FeCl3=BiCl3+3FeCl2
B.浸渣的主要成分为S和SiO2,太阳能电池板的主要成分为SiO2
C.洗涤浸渣后的滤液中存在Bi3+,为减少Bi损耗可并入浸液
D.置换液中通入Cl2后主要反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
3.与氮同主族,在中性及碱性环境下常以的形式存在,铋及其化合物广泛应用于电子、医药等领域。以辉铋矿(主要成分为,含少量等杂质)为原料,采用湿法冶金工艺制备精铋的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.“浸出”产生S的主要离子反应为
B.“浸出”时盐酸可以还原杂质
C.“浸出”“置换”“再生”“电解精炼”中均有氧化还原反应发生
D.“再生液”不能加入“浸出”操作中循环利用
4.钼酸铋作为新型半导体光催化材料,因其具有优异的离子导电性、介电性、气体传感性和催化性而广泛应用于生产生活中。以氧化铋渣(主要成分是、、还含有、ZnO、和等杂质)为原料制备钼酸铋(,其中Mo为+6价)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)基态的价电子排布式为 。
(2)“浸渣”的主要成分为 (填化学式)。
(3)“除锑”过程中发生反应的化学方程式为 ;该过程需要加热的原因为 。
(4)已知:硫代乙酰胺()在酸性溶液中会水解为乙酰胺()和硫化氢;的,;。
①硫化氢会进一步发生反应,计算该反应的平衡常数K= 。
②硫代乙酰胺比乙酰胺的沸点低,解释其原因为 。
(5)“酸溶”时会有NO逸出,此过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(6)已知钼酸铋在空气中放置会变质,生成和,该过程中的化学方程式为 。
(7)的立方晶胞结构如图所示,以A点为原点建立分数坐标,已知A点坐标为(0,0,0),B点坐标为,则C点坐标为 。
5.铝酸铋[Bi(AlO2)3]主要用作抗酸药及抗溃疡药,具有中和胃酸和收敛作用。以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有SiO2、Cu2S、FeS2杂质)为原料制备铝酸铋的一种工艺流程如图所示:
已知:①常温下,Cu(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3和Bi(OH)3的Ksp分别为2.0×10-20、4.0×10-16、.4.0×10-38和8.0×10-31,lg2=0.3。
②Cu(OH)2能溶于氨水生成[Cu(NH3)4]2+。
③Sn2+和Sn4+在碱性溶液中分别以[Sn(OH)4]2-和[Sn(OH)6]2-的形式存在。
请回答下列问题:
(1)铋与氮同主族,铋元素在元素周期表中的位置是 。
(2)滤渣1中除了硫单质,还含另一种物质,30g该物质中含共价键的数目是 ,FeCl3与Cu2S反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)“还原”时,加入铋的目的是 。
(4)“沉淀”前,若滤液中Cu2+浓度为0.005mol·L-1,Fe2+浓度为0.01mol·L-1,则“沉淀”时调pH的最大值应小于 。
(5)在碱性溶液中,可用[Sn(OH)4]2-鉴定Bi3+存在,Bi3+被还原为Bi写出该反应的离子方程式: 。
(6)在氢氧化钠溶液中,次氯酸钠能将Bi(OH)3氧化为NaBiO3,写出该反应的化学方程式: 。
6.以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2、SiO2杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备超细氧化铋的工艺流程如下:
已知:Bi3+易与Cl-形成BiCl,BiCl易发生水解(BiCl+H2O⇌BiOCl↓+5Cl-+2H+)。
(1)“联合焙烧”时,Bi2S3和MnO2在空气中反应生成Bi2O3和MnSO4,该反应的化学方程式为 。
(2)“酸浸”时需及时补充浓盐酸调节浸取液的pH。
①一般控制浸取液pH小于1.