Question

NaBiO₃可作为钢铁分析中测定锰的氧化剂，Bi₂O₃在电子行业有着广泛应用，可利用浮选过的辉铋矿(主要成分是Bi₂S₃，还含少量SiO₂等杂质)来制备。其工艺流程如下:

回答下列问题:

（1）辉铋矿的“浸出液”中铋元素主要以Bi³⁺形式存在，写出Bi₂S₃与FeCl₃ 溶液反应的离子方程式:_____________________；加入盐酸，既可提高铋的浸出率，又可_____________________；滤渣1的主要成分是_____和硫。

（2）NaBiO₃ 是为数不多的钠盐沉淀之一，由溶液3 制得纯净的NaBiO₃，操作2 包括_________。

（3） Bi₂O₃ 与Na₂O₂ 可在熔融状态下反应制得NaBiO₃，其副产物为____________________。

（4）写出“煅烧”中由碱式碳酸铋[(BiO)₂CO₃]制备Bi₂O₃的化学方程式:_____________________。

（5） 某工厂用m₁ kg 辉铋矿(含Bi₂O₃60%)制备NaBiO₃，最终得到产品m₂kg，产率为_________。

Answer

Bi2S3+6Fe3＋=2Bi3＋+6Fe2＋+3S 抑制溶液中Bi3＋的水解 SiO2 过滤、洗涤、干燥 Na2O (BiO)2CO3Bi2O3＋CO2↑

【解析】试题分析:由题中信息可知，辉铋矿经氯化铁和盐酸的混合液浸取后，硫化铋中的硫离子被氧化为硫单质，过滤后除去二氧化硅和硫等滤渣，向滤液中加入足量的铁粉把铋置换出来得到海绵铋，海绵铋经盐酸和双氧水溶解得到氯化铋溶液，向氯化铋溶液中加入氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液把氯化铋氧化为铋酸钠；向氯化铋溶液中加入碳酸铵可以生成碳酸氧铋沉淀，碳酸氧铋经煅烧得到氧化铋。

（1）辉铋矿的“浸出液”中铋元素主要以Bi3+形式存在， Bi2S3与FeCl3 溶液反应的离子方程式为Bi2S3+6Fe3＋=2Bi3＋+6Fe2＋+3S；加入盐酸，既可提高铋的浸出率，又可抑制溶液中Bi3＋的水解；滤渣1的主要成分是SiO2和硫。

（2）由题中信息可知，NaBiO3 难溶于水，故溶液3 中生成的铋酸钠沉淀需经过滤、洗涤、干燥方能制得纯净的NaBiO3。

（3） Bi2O3 与Na2O2 可在熔融状态下反应制得NaBiO3，Bi的化合价升高，根据化合价的升降规律，可以推断O的化合价由-1降低到-2，故其副产物为Na2O。

（4） “煅烧”中由碱式碳酸铋[(BiO)2CO3]制备Bi2O3的化学方程式(BiO)2CO3Bi2O3＋CO2↑。

（5） m1 kg 辉铋矿含Bi2O3的质量为 0.6m1 kg，若其完全转化为NaBiO3，可以得到NaBiO3的质量为kg=kg，最终得到产品m2kg，故产率为。