Question

【題目】堿式碳酸鉍[( BiO)2CO3·0.5H2O]又名碳酸氧鉍，高溫灼燒時(shí)會(huì)分解為Bi2O3，其用途包括制備其它鉍化合物、分析試劑、制備胃藥等，工業(yè)生產(chǎn)( BiO)2CO3·0.5H2O的流程如下圖所示，請(qǐng)回答下列相關(guān)問題。

(1)(BiO)2CO3·0.5H2O中鉍的化合價(jià)是___________，鉍在周期表中的位置是___________。

(2)酸溶過程生成的氣體是NO，該反應(yīng)的離子方程式是______________________。工廠在生產(chǎn)中將NO與適量空氣混合后通入水中得到稀硝酸，該操作的優(yōu)點(diǎn)是___________、___________。

(3)水解過程中為了增大Bi(NO3)3的水解程度，可采用的措施是___________(任寫一項(xiàng))。

(4)過濾得到的(BiO)2CO3·0.5H2O要在烘箱中烘干，烘干時(shí)工作人員未控制好關(guān)鍵條件致使產(chǎn)品不純，導(dǎo)致純度下降的化學(xué)方程式是______________________。

(5)鉍的冶煉方法之一是火法煉鉍，但得的鉍純度較低，粗鉍可通過電解法進(jìn)行精煉，其原理如下圖所示，其中電極a的材料是___________，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為___________。

Answer 1

【答案】+3 第六周期VA族 Bi+4H++NO3-=Bi3++NO↑+2H2O 硝酸可循環(huán)利用（節(jié)約成本） 減少污染 適當(dāng)加熱、加水稀釋、適當(dāng)升高溶液pH（答案合理即可） (BiO)2CO3·0.5H2OBi2O3+CO2↑+0.5 H2O 粗鉍 Bi3++3e-=Bi

【解析】

(1)根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零計(jì)算鉍的化合價(jià)；鉍和氮在周期表中處于同一主族，在第六周期，以此確定鉍在元素周期表中的位置；

(2)由圖可知酸溶過程是鉍與硝酸反應(yīng)生成硝酸鉍和NO，根據(jù)得失電子守恒，寫出離子方程式；將NO與適量空氣混合后通入水中得到稀硝酸，硝酸可以循環(huán)利用且減少污染；

(3)鹽的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，根據(jù)影響水解平衡的條件分析可采用的措施；

(4)由題給信息可知，導(dǎo)致純度下降的原因是(BiO)2CO3·0.5H2O受熱發(fā)生分解；

(5)由圖可知，電解法精煉鉍，電極a為陽極，材料是粗鉍，電極b為陰極，發(fā)生Bi3+的還原反應(yīng)，以此寫出電極反應(yīng)式。

(1)根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零，(BiO)2CO3·0.5H2O中O為-2價(jià)，C為+4價(jià)，則鉍的化合價(jià)為+3，鉍和氮在周期表中處于同一主族，在第六周期，所以鉍在元素周期表中位于第六周期VA族；

因此，本題正確答案為：+3；第六周期VA族；

(2)由圖可知酸溶過程是鉍與硝酸反應(yīng)生成硝酸鉍和NO，根據(jù)得失電子守恒，離子方程式為Bi+4H++NO3-=Bi3++NO↑+2H2O；將NO與適量空氣混合后通入水中得到稀硝酸，硝酸可以循環(huán)利用且減少污染；

因此，本題正確答案為：Bi+4H++NO3-=Bi3++NO↑+2H2O；硝酸可循環(huán)利用（節(jié)約成本）；減少污染；

(3)鹽的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，根據(jù)影響水解平衡的條件，為了增大Bi(NO3)3的水解程度，可采用的措施為適當(dāng)加熱、加水稀釋、適當(dāng)升高溶液pH等；

因此，本題正確答案為：適當(dāng)加熱、加水稀釋、適當(dāng)升高溶液pH；

(4)由題給信息可知，導(dǎo)致純度下降的原因是(BiO)2CO3·0.5H2O受熱發(fā)生分解，化學(xué)方程式為(BiO)2CO3·0.5H2OBi2O3+CO2↑+0.5 H2O；

因此，本題正確答案為：(BiO)2CO3·0.5H2OBi2O3+CO2↑+0.5 H2O；

(5)由圖可知，電解法精煉鉍，電極a為陽極，材料是粗鉍，電極b為陰極，發(fā)生Bi3+的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為Bi3++3e-=Bi。

因此，本題正確答案為：粗鉍；Bi3++3e-=Bi。