Question

铋是一种绿色稀有金属，铋及其化合物在工业生产中用途广泛，工业上常采用粗铋精炼制得用途更为广泛的精炼铋( 含铋99.995% ),火法精炼铋的工艺流程如下:

已知:①粗铋(铅铋合金)的主要化学成分如下表：

元素	Ag	Bi	Pb	As	Sb
含量/%	0.90	55.25	27	1.30	11

②氯化铅熔点为498℃，密度为5.9g/cm³；铋的熔点为271℃，沸点为1470 ℃；BiCl₃的熔点为506.5℃。

③锌酸盐简写成ZnO₂^2-，如锌酸钠Na₂ZnO₂。

④+3价铋的化合物较为稳定，铋酸钠难溶于水。

回答下列问题:

（1）实验室中升温熔化粗铋一般用酒精喷灯在________(填主要仪器名称)中完成。

（2）NaBiO₃中铋元素的化合价为________。

（3）“氧化除砷锑”的工艺机理是粗铋熔融液在680~750℃的条件下，鼓入压缩空气，使砷、锑氧化挥发，同时空气也与铋液反应，利用Bi₂O₃的_______性将杂质砷、锑转变成As₂O₃、Sb₂O₃而除去。

（4）“氯化除铅”过程中，氯气与铅、铋反应分别生成PbCl₂、BiCl₃，生成的BiCl₃又会被铅还原，发生反应3Pb+2BiCl₃=3PbC1₂+2Bi，控制温度350-400℃，利用熔点和密度特点，氯化铅上浮至铋液表面呈_______态覆盖，防止氯气__________________。

（5）高温精炼的实质为碱性精炼，加入少量KNO₃ 和NaOH，将锌氧化成锌酸盐而除去残锌，同时得到氮气，写出高温精炼的化学方程式: __________________。

（6）向含有MnSO₄的酸性溶液中加入铋酸钠粉末，溶液变为紫红色，该反应经常用来检验Mn²⁺，写出该反应的离子方程式__________________。

Answer

坩埚 +5 氧化 固 扩散到空气中损失和污染环境 5Zn+2KNO3+8NaOHK2ZnO2+4Na2ZnO2+N2↑+4H2O 5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Na++5Bi3++2MnO4-+7H2O

【解析】（1）实验室中升温熔化粗铋一般用酒精喷灯在坩埚中完成；（2）NaBiO3 中钠元素的化合价为+1价、氧元素的化合价为-2价，根据化合物中元素化合价代数和为0，设铋元素的化合价为x，则+1+x+(-2)×3=0，解得x=+5；（3）利用Bi2O3 将杂质砷、锑转变成As2O3、Sb2O3 而除去的过程中砷、锑化合价升高被氧化，故应该是利用Bi2O3 的氧化性；（4）氯化铅熔点为498℃，故控制温度350-400 ℃时，氯化铅上浮至铋液表面呈固态覆盖，防止氯气扩散到空气中损失和污染环境；（5）高温精炼的实质为碱性精炼，加入少量KNO3 和NaOH，将锌氧化成锌酸盐而除去残锌，同时得到氮气，反应的化学方程式为：5Zn + 2KNO3+8NaOHK2ZnO2 +4Na2ZnO2 + N2 ↑+4H2O；（6）向含有MnSO4 的酸性溶液中加入铋酸钠粉末，溶液变为紫红色，则被氧化为MnO4-，该反应经常用来检验Mn2+，反应的离子方程式为：5NaBiO3+2Mn2+ +14H+=5Na++5Bi3+ +2MnO4-+7H2O。