9.某研究小組采用礦漿電解法從復雜銻鉛礦(主要成分為Sb2S3、PbS、FeS)提取金屬銻,實現(xiàn)了銻、鉛的一步分離.其工藝流程圖如下:

已知:①Sb3++6Cl??SbCl63?

物質(zhì)Sb2S3PbSFeSPbCl2PbCO3
Ksp2×10?931×10?286×10?181.6×10?57.4×10?14
(1)加入NH4Cl可以提高電解時SbCl3在陽極區(qū)的溶解度,理由是提高氯離子濃度,使Sb3++6Cl-?SbCl63-正向移動.
(2)Sb2S3在陽極區(qū)因硫元素被氧化而溶解,寫出電極反應(yīng)式Sb2S3+12Cl--6e-=3S+2SbCl63-或Sb2S3-6e-=3S+2Sb3+; Sb2S3也可以被電解生成的Fe3+溶解,反應(yīng)的離子方程式為6Fe3++Sb2S3+12Cl-=6Fe2++3S+2SbCl63-或6Fe3++Sb2S3=3S+2Sb3++6Fe2+
(3)陽極渣中含鉛化合物的化學式為PbCl2
(4)步驟Ⅱ反應(yīng)選擇在40~50℃進行,溫度不宜過高的原因是防止NH4HCO3分解.
(5)單質(zhì)硫在煤油中的溶解度曲線如圖2.利用煤油為溶劑將濾渣中的碳酸鉛和單質(zhì)硫分離,步驟Ⅲ的操作方法是:用熱煤油溶解,趁熱過濾;將濾液冷卻,過濾.
(6)步驟Ⅳ,先加入NaClO3試劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe2O3•nH2O除去,則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:6.

分析 (1)銻鉛礦(主要成分為Sb2S3、PbS、FeS)加入氯化銨和鹽酸與礦漿電解槽中電解,溶液中存在平衡Sb3++6Cl??SbCl63?分析;
(2)Sb2S3在陽極區(qū)因硫元素被氧化而溶解,失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成S和SbCl63-或S和Sb3+;Sb2S3也可以被電解生成的Fe3+溶解發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)硫和SbCl63-或S和Sb3+;
(3)流程分析可知陽極渣加入碳酸氫銨溶解過濾得到氯化銨溶液和濾渣,利用煤油為溶劑將濾渣中的碳酸鉛和單質(zhì)硫分離,說明電解過程中硫元素被氧化得到鉛的化合物為二氯化鉛;
(4)碳酸氫銨受熱易發(fā)生分解;
(5)圖象分析可知,溫度升高煤油中溶解硫增大,利用煤油為溶劑將濾渣中的碳酸鉛和單質(zhì)硫分離,用熱煤油溶解,趁熱過濾,將濾液冷卻,過濾分離;
(6)依據(jù)元素化合價變化和氧化還原反應(yīng)電子守恒計算.

解答 解:(1)銻鉛礦(主要成分為Sb2S3、PbS、FeS)加入氯化銨和鹽酸與礦漿電解槽中電解,溶液中存在平衡Sb3++6Cl??SbCl63?,加入NH4Cl可以提高電解時SbCl3在陽極區(qū)的溶解度是因為提高氯離子濃度,使Sb3++6Cl-?SbCl63-正向移動,
故答案為:提高氯離子濃度,使Sb3++6Cl-?SbCl63-正向移動;
(2)Sb2S3在陽極區(qū)因硫元素被氧化而溶解,失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成S和SbCl63-或S和Sb3+,Sb2S3在陽極區(qū)因硫元素被氧化而溶解,電極反應(yīng)式為:Sb2S3+12Cl--6e-=3S+2SbCl63-或Sb2S3-6e-=3S+2Sb3+;Sb2S3也可以被電解生成的Fe3+溶解發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)硫和SbCl63-或S和Sb3+,反應(yīng)的離子方程式為:6Fe3++Sb2S3+12Cl-=6Fe2++3S+2SbCl63-或6Fe3++Sb2S3=3S+2Sb3++6Fe2+,
故答案為:Sb2S3+12Cl--6e-=3S+2SbCl63-或Sb2S3-6e-=3S+2Sb3+;6Fe3++Sb2S3+12Cl-=6Fe2++3S+2SbCl63-或6Fe3++Sb2S3=3S+2Sb3++6Fe2+;
(3)流程分析可知陽極渣加入碳酸氫銨溶解過濾得到氯化銨溶液和濾渣,利用煤油為溶劑將濾渣中的碳酸鉛和單質(zhì)硫分離,說明電解過程中硫元素被氧化得到鉛的化合物為二氯化鉛,陽極渣中含鉛化合物的化學式為;PbCl2,
故答案為:PbCl2
(4)碳酸氫銨受熱易發(fā)生分解,步驟Ⅱ反應(yīng)選擇在40~50℃進行,溫度不宜過高的原因是防止NH4HCO3分解,
故答案為:防止NH4HCO3分解;
(5)圖象分析可知,溫度升高煤油中溶解硫增大,利用煤油為溶劑將濾渣中的碳酸鉛和單質(zhì)硫分離,用熱煤油溶解,趁熱過濾,將濾液冷卻,過濾分離,
故答案為:用熱煤油溶解,趁熱過濾;將濾液冷卻,過濾;
(6)依據(jù)元素化合價變化和氧化還原反應(yīng)電子守恒計算,NaClO3做氧化劑氯元素化合價降低得到氯離子,NaClO3~Cl-~6e-,F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化為Fe2O3•nH2O除去,F(xiàn)e2+離子被氧化生成鐵離子,F(xiàn)e2+~Fe3+~e-,電子守恒得到NaClO3~6Fe2+~6e-,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:6,
故答案為:1:6.

點評 本題考查了物質(zhì)分離提純的方法和過程分析,主要是電解原理理解、氧化還原反應(yīng)離子方程式書寫、電子守恒計算等知識點的應(yīng)用,掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵,題目難度中等.

練習冊系列答案
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20.如圖是某些化學鍵的鍵能,
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SiO2+C+N2$\stackrel{高溫}{→}$Si3N4+CO
該反應(yīng)變化過程中的能量變化如圖所示.回答以下問題.
(1)上述反應(yīng)中的還原劑是C,其還原產(chǎn)物是Si3N4
(2)該反應(yīng)放熱(填“吸熱”或“放熱”),反應(yīng)熱△H<0(填“>”、“<”或“=”).

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14.苯甲酸(M)可用于抗真菌及消毒防腐,其存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
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1.下列關(guān)于原電池的說法錯誤的是( 。
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18.某有機化合物只含碳、氫、氧三種元素.只含一個氧原子,且氧的質(zhì)量分數(shù)為27.59% 其完全燃燒時產(chǎn)生等物質(zhì)的量的CO2和H2O,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng).
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(2)寫出該銀鏡反應(yīng)CH3CH2CHO+2Ag(NH32OH$\stackrel{水浴}{→}$CH3CH2COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(3)116克該有機化合物與銀氨溶液最多生成432  克銀
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有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如表:
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