【題目】氯氧化鉍(BiOCl)常用于電子設(shè)備等領(lǐng)域，BiOCl難溶于水，它是BiCl3的水解產(chǎn)物。以鉍的廢料(主要含鉍的化合物，含少量銅、鉛、鋅的硫酸鹽及Cu2S和Fe2O3等)為原料生產(chǎn)高純度BiOCl的工藝流程如下：

請(qǐng)回答下列問題：

(1)在浸液1中加入過量的鋅，過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得結(jié)晶水合物M，M的摩爾質(zhì)量為287 g·mol-1，M為 ___(填化學(xué)式)。

(2)已知：浸液2呈藍(lán)色，浸渣2含有少量硫單質(zhì)�！敖~”中MnO2的作用是____(用離子方程式表示)。

(3)“浸鉍”中，鉍的浸出率與溫度關(guān)系如圖所示：

在高于40℃左右時(shí)“鉍浸出率”開始下降，其主要因素可能是____(從兩個(gè)角度分析)。

(4)在室溫和液固比固定的條件下，c(HCl)=1.0mol·L-1時(shí)，鉍的浸出率與溶液中c(Cl-)的關(guān)系如圖所示�！敖G”操作中，加入NaCl的目的是____。

(5)浸液3中主要溶質(zhì)是BiCl3，“沉鉍”過程中，有氣體放出�！俺零G”的主要化學(xué)反應(yīng)的方程式為____。從綠色化學(xué)角度看，浸液4可以用于____(填“酸浸”、“浸銅”或“浸鉍”)。

(6)測(cè)定產(chǎn)品的純度：取mg充分洗滌并干燥后的產(chǎn)品，溶于稍過量的濃硝酸中，加水稀釋到100.0mL，取20.0mL于燒杯中，用cmol·L-1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(用Na2CrO4，作指示劑)，消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL，則產(chǎn)品中BiOCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____%(用含m、c、V的代數(shù)式表示)。

【答案】ZnSO4·7H2O Cu2S+2MnO2+8H+=2Cu2++S+2Mn2++4H2O HCl的揮發(fā)加快、Bi3+水解程度增大 增大浸出液中c(Cl-)提高鉍浸出率 BiCl3 + Na2CO3=BiOCl↓+ 2NaCl + CO2↑ 浸鉍

【解析】

鉍廢料加入稀硫酸酸浸，浸液1中主要含Cu2+、Zn2+、Fe3+等，浸渣1中則主要含有鉍的化合物、Cu2S和PbSO4；向浸渣1中加入稀硫酸和MnO2，根據(jù)題目信息可知亞銅離子被氧化得到Cu2+，S2-被氧化得到S單質(zhì)，所以浸渣2中主要含有含鉍化合物、S和PbSO4；向浸渣2中加入鹽酸和NaCl溶液可以浸出Bi3+，酸性溶液中鉍元素主要以Bi3+形式存在，所以浸液3中主要含有Bi3+，浸渣3主要為S和PbSO4；浸液3中加入Na2CO3溶液，溶液堿性增強(qiáng)，Bi3+水解以BiO+離子形式存在，BiO+與Cl-形成BiOCl從溶液中析出，最終得到BiOCl，據(jù)此分析解答。

(1)浸液1中主要陽離子為Cu2+、Zn2+、Fe3+等，加入過量鋅，Cu2+、Fe3+完全反應(yīng)，得到純凈的硫酸鋅溶液，所以最終得到的結(jié)晶水合物為ZnSO4·xH2O，其摩爾質(zhì)量為287 g·mol-1，則x=，所以M為ZnSO4·7H2O；

(2)浸液2為藍(lán)色，說明有銅離子生成，即Cu+被MnO2氧化，浸渣2含有少量硫單質(zhì)，即硫離子被氧化成硫單質(zhì)，結(jié)合電子守恒和元素守恒可知該過程離子方程式為Cu2S+2MnO2+8H+=2Cu2++S+2Mn2++4H2O；

(3)溫度升高HCl 的揮發(fā)加快、Bi3+水解程度增大，導(dǎo)致高于40℃左右時(shí)“鉍浸出率”開始下降；

(4)據(jù)圖可知氯離子濃度越大，鉍的浸出率增大，加入氯化鈉可以增大浸出液中c(Cl-)，提高鉍浸出率；

(5)BiCl3的水解使溶液顯酸性，碳酸鈉水解使溶液顯堿性，二者相互促進(jìn)，最后徹底水解，所以得到的氣體應(yīng)為二氧化碳，發(fā)生的反應(yīng)方程式為：BiCl3 + Na2CO3= BiOCl↓+ 2NaCl + CO2↑；根據(jù)方程式可知浸液4中含有大量NaCl，可用于浸鉍；

(6)該滴定原理為利用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液滴定BiOCl中氯離子的量，存在數(shù)量關(guān)系n(BiOCl)=n(AgNO3)；所以20.0mL待測(cè)液中n(BiOCl)=Vc×10-3mol，則樣品中n(BiOCl)=×Vc×10-3mol=5Vc×10-3mol，所以產(chǎn)品中BiOCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】鈦白粉(TiO2)是重要的白色顏料，LiFePO4是鋰離子電池的正極材料。一種利用鈦鐵礦( 主要成分為FeTiO3 和少量Fe2O3 )進(jìn)行鈦白粉和LiFePO4 的聯(lián)合生產(chǎn)工藝如下圖所示:

回答下列問題:

（1） LiFePO4中Fe的化合價(jià)是_______________________。

（2）鈦鐵礦“酸溶”前需要進(jìn)行粉碎，粉碎的目的是__________________________________。

（3）用離子方程式表示操作I加入鐵粉的目的:__________________________。操作II為一系列操作，名稱是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，其中用到的陶瓷儀器的名稱是___________。

（4）TiO2+易水解，則其水解的離子方程式為______________________；“轉(zhuǎn)化”利用的是TiO2+的水解過程，需要對(duì)溶液加熱，加熱的目的是________________________________。

（5）“沉鐵”的的是使Fe3+生成FePO4，當(dāng)溶液中c(PO43-)= 1.0×10-17mol/L時(shí)可認(rèn)為Fe3+ 沉淀完全，則溶液中Fe3+沉淀完全時(shí)的c(Fe3+)=_______mol/L[已知:該溫度下，Ksp(FePO4)=1.0×10-22]。

（6）由“沉鐵”到制備LiFePO4的過程中，所需17% H2O2溶液與草酸( H2C2O4)的質(zhì)量比是_____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】葡萄酒中的酒精是葡萄果實(shí)中的糖發(fā)酵后的產(chǎn)物(C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑）。

Ⅰ.已知：實(shí)驗(yàn)室制乙烯原理為CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O，產(chǎn)生的氣體能使Br2的四氯化碳溶液褪色，甲、乙同學(xué)用下列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（氣密性已檢驗(yàn)，部分夾持裝置略）。實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象：

操作

現(xiàn)象

點(diǎn)燃酒精燈，加熱至170℃

Ⅰ：A中燒瓶?jī)?nèi)液體漸漸變黑

Ⅱ：B內(nèi)氣泡連續(xù)冒出，溶液逐漸褪色

……

實(shí)驗(yàn)完畢，清洗燒瓶

Ⅲ：A中燒瓶?jī)?nèi)附著少量黑色顆粒狀物，有刺激性氣味逸出

（1）溶液“漸漸變黑”，說明濃硫酸具有___性。

（2）對(duì)產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分析，甲認(rèn)為是C2H4，乙認(rèn)為不能排除SO2的作用。

①寫出實(shí)驗(yàn)室制取SO2的化學(xué)反應(yīng)方程式是___；

②乙根據(jù)現(xiàn)象認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的SO2和___，使B中有色物質(zhì)反應(yīng)褪色。

③為證實(shí)各自觀點(diǎn)，甲、乙重新實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)與現(xiàn)象如下：

甲：在A、B間增加一個(gè)裝有某種試劑的洗氣瓶；現(xiàn)象：Br2的CCl4溶液褪色。

乙：用下列裝置按一定順序與A連接：（尾氣處理裝置略）

現(xiàn)象：C中溶液由紅棕色變?yōu)闇\紅棕色時(shí)，E中溶液褪色。

請(qǐng)回答下列問題：

a.甲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中A、B間洗氣瓶中盛放的試劑是___；乙設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)D中盛放的試劑是___，裝置連接順序?yàn)?/span>___ (用儀器接口字母編號(hào))。

b.能說明確實(shí)是SO2使E中溶液褪色的實(shí)驗(yàn)是___。

c.乙為進(jìn)一步驗(yàn)證其觀點(diǎn)，取少量C中溶液，加入幾滴BaCl2溶液，振蕩，產(chǎn)生大量白色沉淀，淺紅棕色消失，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___。由此可得出的干燥的SO2不能使Br2的四氯化碳溶液褪色。

Ⅱ.葡萄酒中常用Na2S2O5做抗氧化劑。

（3）0.5molNa2S2O5溶于水配成1L溶液，該溶液的pH=4.5。溶液中部分微粒濃度隨溶液酸堿性變化如圖所示。寫出Na2S2O5溶于水時(shí)溶液中離子濃度由大到小的排列順序___。

（4）已知：Ksp［BaSO4］=1×10-10，Ksp［BaSO3］=5×10-7。把部分被空氣氧化的該溶液的pH調(diào)為10，向溶液中滴加BaCl2溶液使SO42-沉淀完全［c(SO42-)≤1×10-5mol·L-1］，此時(shí)溶液中c(SO32-)≤___mol·L-1。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖是制備和研究乙炔性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。下列說法不正確的是

A.制備乙炔的反應(yīng)原理是CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑

B.c的作用是除去影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的雜質(zhì)

C.e中的現(xiàn)象說明乙炔能被高錳酸鉀酸性溶液氧化

D.f處觀察到的現(xiàn)象是安靜燃燒，火焰呈淡藍(lán)色

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知A、B、R、D都是周期表中前四周期的元素，它們的原子系數(shù)依次增大。其中A元素基態(tài)原子第一電離能比B元素基態(tài)原子的第一電離能大，B的基態(tài)原子的L層、R基態(tài)原子的M層均有2個(gè)單電子，D是第Ⅷ族中原子序數(shù)最小的元素。

(1)寫出基態(tài)D原子的電子排布式__________。

(2)已知高純度R的單質(zhì)在現(xiàn)代信息技術(shù)與新能源開發(fā)中具有極為重要的地位。工業(yè)上生產(chǎn)高純度R的單質(zhì)過程如下：

寫出過程③的反應(yīng)方程式___________，已知RHCl3的沸點(diǎn)是31.5oC，則該物質(zhì)的晶體類型是__________，中心原子的軌道雜化類型為__________，該物質(zhì)的空間構(gòu)型是______。

(3)A的第一電離能比B的第一電離能大的原因是_________，A、B兩元素分別與R形成的共價(jià)鍵中，極性較強(qiáng)的是________。A、B兩元素間能形成多種二元化合物，其中與A3-互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式為_______。

(4)已知D單質(zhì)的晶胞如圖所示，則晶體中D原子的配位數(shù)為______，一個(gè)D的晶胞質(zhì)量為____，已知D原子半徑為r pm，則該晶胞的空間利用率為_____________ (寫出計(jì)算過程)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】對(duì)應(yīng)下列敘述的微粒M和N，肯定屬于同主族元素且化學(xué)性質(zhì)相似的是（ ）

A.原子核外電子排布式：M為1s22s2，N為1s2

B.結(jié)構(gòu)示意圖：M，N

C.M原子基態(tài)2p軌道上有一對(duì)成對(duì)電子，N原子基態(tài)3p軌道上有一對(duì)成對(duì)電子

D.M原子基態(tài)2p軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子，N原子基態(tài)3p軌道上有1個(gè)未成對(duì)電子

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】高分子材料聚酯纖維H的一種合成路線如下：

已知：CH2=CHCH3 CH2=CHCH2Cl+HCl

請(qǐng)回答下列問題：

(1)C的名稱是____，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____。

(2)E—F的反應(yīng)類型是____，E分子中官能團(tuán)的名稱是 ___。

(3)寫出C和G反應(yīng)生成H的化學(xué)方程式____。

(4)在G的同分異構(gòu)體中，同時(shí)滿足下列條件的結(jié)構(gòu)有 ___種(不考慮立體異構(gòu))。

①屬于芳香族化合物，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng)，遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

②1mol該有機(jī)物與3molNaOH恰好完全反應(yīng)

③分子結(jié)構(gòu)中不存在

其中，核磁共振氫譜顯示4組峰的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____。

(5)參照上述流程，以1-丁烯為原料合成HOCH2(CHOH)2CH2OH，設(shè)計(jì)合成路線____(無機(jī)試劑任選)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】3-正丙基-2,4-二羥基苯乙酮(H)是一種重要的藥物合成中間體，合成路線圖如下：

已知：+(CH3CO)2O+CH3COOH

回答下列問題：

(1)G中的官能固有碳碳雙鍵，羥基，還有____和 ____。

(2)反應(yīng)②所需的試劑和條件是________。

(3)物質(zhì)M的結(jié)構(gòu)式____。

(4)⑤的反應(yīng)類型是____。

(5)寫出C到D的反應(yīng)方程式_________。

(6)F的鏈狀同分異構(gòu)體還有____種(含順反異構(gòu)體)，其中反式結(jié)構(gòu)是____。

(7)設(shè)計(jì)由對(duì)苯二酚和丙酸制備的合成路線(無機(jī)試劑任選)____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Ⅰ.在水溶液中橙色的Cr2O72—與黃色的CrO42—有下列平衡關(guān)系：Cr2O72—＋H2O2CrO42—＋2H＋，重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙黃色的。

(1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈________色，因?yàn)?/span>_________________。

(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入過量稀硫酸，則溶液呈_____色，因?yàn)?/span>________。

Ⅱ.現(xiàn)有濃度均為0.1 mol/L的鹽酸、硫酸、醋酸三種溶液，回答下列問題：

(1)若三種溶液中c(H＋)分別為x1 mol/L、x2 mol/L、x3 mol/L，則它們的大小關(guān)系為_______。

(2)等體積的以上三種酸分別與過量的NaOH溶液反應(yīng)，消耗NaOH的物質(zhì)的量依次為y1 mol、y2 mol、y3 mol，則它們的大小關(guān)系為______。

(3)在一定溫度下，向冰醋酸中加水稀釋，溶液導(dǎo)電能力變化情況圖所示，回答下列問題。

①a、b、c三點(diǎn)醋酸電離程度由大到小的順序?yàn)?/span>____；a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(H＋)最大的是_____。

②若實(shí)驗(yàn)測(cè)得c點(diǎn)處溶液中c(CH3COOH)＝0.01 mol·L－1，c(CH3COO－)＝0.0001 mol·L－1，則該條件下CH3COOH的電離常數(shù)Ka＝____。

③在稀釋過程中，隨著醋酸濃度的降低，下列始終保持增大趨勢(shì)的量是（__）。

A．c(H＋) B．溶液pH C． D. CH3COOH分子數(shù)

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