【題目】鉍(Bi)是一種稀有金屬,目前世界年產量約4000t左右。鉍的主要用途是制造易熔合金,作為冶金添加劑及制藥工業(yè)等方面。鉍的冶煉分為粗煉和精煉兩個階段:
Ⅰ.粗煉
輝鉍礦(Bi2S3) | 鉍華(Bi2O3) | 混合精礦(Bi2S3/ Bi2O3) |
沉淀熔煉 | 還原熔煉 | 混合熔煉 |
Ⅱ.精煉
回答下列問題:
(1)鉍在元素周期表中的位置是_______________。
(2)①還原熔煉法中還需加入一定量造渣劑(純堿)使其與礦石中的脈石(主要為Al2O3)形成熔渣,寫出形成熔渣反應的化學反應方程式______________________________。
②對于混合精礦,礦料中的Bi2S3和Bi2O3可在高溫下彼此進行氧化還原反應生產粗鉍,寫出此反應的化學反應方程式______________________________。
③有些硫化鉍礦也可用濕法處理,即加入三氯化鐵與鹽酸的混合液,可溶解硫化鉍和少量天然鉍,這是利用了_______________________________。
(3)電解精煉時,以_______作為陽極,__________作為陰極,電解液一般用FeCl3/HCl。此時電解出的鉍還含有砷、銻、碲雜質,需進一步除去:
①除砷、銻
在熔融粗鉍中通入空氣,砷、銻將優(yōu)先氧化為As2O3及Sb2O3,根據上圖分析其原因是________________________________。
②除碲:向除砷、銻后的熔鉍中繼續(xù)鼓入空氣并加入NaOH,雜質碲被氧化為TeO2隨即被NaOH吸入形成亞碲酸鈉,寫出吸入反應的離子反應方程式_______________________。
【答案】第六周期ⅤA族 Al2O3+ Na2CO32NaAlO2+CO2↑ Bi2S3+Bi2O36Bi+3SO2↑ 三氯化鐵有氧化性(其他合理答案) 粗鉍 精鉍 相同溫度下,生成此兩種氧化物的反應更有利于自發(fā)進行(其他合理答案也給分)
【解析】
(3)電解精煉時,需要被提純的金屬作為陽極被氧化成陽離子,再在陰極被還原以達到精煉的目的;
①根據△G=△H-T△S<0時反應可以自發(fā)進行進行分析;
②Te與S元素同主族,亞碲酸根應為TeO。
(1)Bi元素為83號元素,與N、P等元素同主族,位于元素周期表第六周期VA族;
(2)①Al2O3是兩性氧化物,與純堿(Na2CO3)反應時應表現酸性,參考二氧化硅和碳酸鈉的反應可知該反應生成偏鋁酸鈉和二氧化碳,根據元素守恒可得化學方程式為Al2O3+ Na2CO32NaAlO2+CO2↑;
②Bi2S3和Bi2O3可在高溫彼此進行氧化還原反應生產粗鉍,結合元素守恒和價態(tài)規(guī)律,可知還會生成SO2,所以化學反應方程式為Bi2S3+Bi2O36Bi+3SO2↑;
③三氯化鐵有氧化性,可以氧化硫化鉍中的S元素,使其溶解;
(3)電解精煉時,需要將Bi3+還原以得到精鉍,電解池中陰極發(fā)生還原反應,所以精鉍作為陰極,同時粗鉍作為陽極,被氧化成陽離子,再在陰極被還原以達到精煉的目的;
①△G=△H-T△S<0時反應可以自發(fā),越小越容易自發(fā)進行,據圖可知相同溫度下,生成此兩種氧化物的反應更有利于自發(fā)進行;
②參考SO2和NaOH的反應可知TeO2別NaOH吸入的反應方程式為。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗研究發(fā)現,金屬與硝酸發(fā)生氧化還原反應時,硝酸的濃度越稀,對應還原產物中氮元素的化合價越低。現有一定量的鋁粉和鐵粉的混合物與足量很稀的硝酸充分反應,反應過程中無氣體放出,在反應結束后的溶液中逐滴加入5mol/LNaOH溶液,所加NaOH溶液的體積(mL)與產生沉淀的物質的量(mol)關系如圖所示,下列說法不正確的是( )
A.硝酸的還原產物全部是B.b點與a點的差值為0.05mol
C.原硝酸溶液中硝酸的物質的量為0.47molD.樣品中鋁粉和鐵粉的物質的之比為5:3
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】制備Fe3O4納米顆粒的反應為3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-=Fe3O4+S4O62-+2H2O,下列說法正確的是
A.參加反應的Fe2+全部作還原劑
B.每生成1 mol Fe3O4,被S2O32-還原的O2為0.5 mol
C.x=3
D.已知Fe3O4納米顆粒直徑為20 nm,則Fe3O4納米顆粒為膠體
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】相同溫度下,容積均恒為2L的甲、乙、丙3個密閉容器中發(fā)生反應:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ·mol-l。實驗測得起始、平衡時的有關數據如下表:
下列敘述正確的是
A. Q1>Q3>Q2=78.8kJ
B. 三個容器中反應的平衡常數均為K=2
C. 甲中反應達到平衡時,若升高溫度,則SO2的轉化率將大于50%
D. 若乙容器中的反應經tmin達到平衡,則0~tmin內,v(O2)=mol/(L·min)
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏加德羅常數的值,下列敘述正確的是( )
A.標準狀況下,將22.4L氯化氫溶于足量水中,溶液中含有的HCl分子數為NA
B.常溫常壓下,16gCH4所含中子數目為8NA
C.常溫常壓下,Na2O2與足量H2O反應,共生成0.2molO2,轉移電子的數目為0.4NA
D.標準狀況下,0.1 molCl2溶于水,轉移的電子數目為0.1NA
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】可逆反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0,在一定條件下達到平衡狀態(tài),時間為t1時改變條件.化學反應速率與反應時間的關系如圖所示.下列說法正確的是( 。
A. 維持溫度、容積不變,t1時充入SO3(g)
B. 維持壓強不變,t1時升高反應體系溫度
C. 維持溫度、容積不變,t1時充入一定量Ar
D. 維持溫度、壓強不變,t1時充入SO3(g)
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】⑴已知在周期表的某一周期,其零族元素的價層電子排布式為,同周期的A、B兩種元素,最外層電子數為2、7,次外層電子數為8、18,則元素A為________,B為________(寫元素符號)。若周期表有第8周期,則其最終的零族元素的原子序數為____________。
⑵稀有氣體的化合物分子的空間構型是__________,寫出與其互為等電子體的一種陰離子的化學式___________。
⑶硼酸能形成類似于石墨的層狀結構,單層的結構如圖所示
則硼酸晶體中存在的作用力除共價鍵外,還有_____________。
⑷稀土資源是重要的戰(zhàn)略資源,下圖為某稀土元素A的氧化物晶體的立方晶胞結構示意圖,其中氧離子占據頂點、面心、棱心、體心的位置,A離子占據半數的立方體空隙
寫出A氧化物的化學式______,A離子的配位數為______。已知晶胞參數為,則間距為________,設A的摩爾質量為,晶體的密度為_______。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在杠桿的兩端分別掛著質量、體積都相同的鋁球和鐵球,此時杠桿平衡.然后將兩球分別浸沒在稀硫酸和硫酸銅溶液中片刻,如圖所示,則下列說法正確的是( )
A.鋁球一定是空心的
B.左邊燒杯中的溶液質量減少了
C.去掉兩燒杯杠桿仍平衡
D.右邊鐵球上出現紅色
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖是硫酸試劑瓶標簽上的內容:
(1)該硫酸的物質的量濃度為___mol/L。
(2)某化學小組進行硫酸酸性實驗探究時,需要240mL4.6mol/L的稀硫酸,則需要取上述的濃硫酸___mL。
(3)在配制4.6mol/L稀硫酸的過程中,下列情況對所配制硫酸溶液物質的量濃度有何影響(填偏高偏低或無影響)?
①未經冷卻趁熱將溶液注入容量瓶中:___;
②定容時仰視讀數:___;
③用量筒量取濃硫酸時俯視___;
④移液時不慎將少量溶液滴在容量瓶外面:___。
(4)實驗過程中出現下列情況應如何處理?
①向容量瓶中加入蒸餾水至距刻度線1~2cm時,應___;
②加蒸餾水時不慎超過了刻度,應___。
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com