【題目】鉍是一種綠色稀有金屬,鉍及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛,工業(yè)上常采用粗鉍精煉制得用途更為廣泛的精煉鉍(含鉍99.995%),火法精煉鉍的工藝流程如下:

已知:①粗鉍(鉛鉍合金)的主要化學成分如下表:

元素

Ag

Bi

Pb

As

Sb

含量/%

0.90

55.25

27

1.30

11

②氯化鉛熔點為498℃,密度為5.9g/cm3;鉍的熔點為271℃,沸點為1470℃;BiCl3的熔點為506.5℃。

③鋅酸鹽簡寫成ZnO22-,如鋅酸鈉Na2ZnO2。

④+3價鉍的化合物較為穩(wěn)定,鉍酸鈉難溶于水。

回答下列問題:

(1)實驗室中升溫熔化粗鉍一般用酒精噴燈在________(填主要儀器名稱)中完成。

(2)NaBiO3中鉍元素的化合價為________

(3)“氧化除砷銻”的工藝機理是粗鉍熔融液在680~750℃的條件下,鼓入壓縮空氣,使砷、銻氧化揮發(fā),同時空氣也與鉍液反應,利用Bi2O3_______性將雜質(zhì)砷、銻轉(zhuǎn)變成As2O3、Sb2O3而除去。

(4)“氯化除鉛”過程中,氯氣與鉛、鉍反應分別生成PbCl2、BiCl3,生成的BiCl3又會被鉛還原,發(fā)生反應3Pb+2BiCl3=3PbC12+2Bi,控制溫度350-400℃,利用熔點和密度特點,氯化鉛上浮至鉍液表面呈_______態(tài)覆蓋,防止氯氣__________________。

(5)高溫精煉的實質(zhì)為堿性精煉,加入少量KNO3和NaOH,將鋅氧化成鋅酸鹽而除去殘鋅,同時得到氮氣,寫出高溫精煉的化學方程式: __________________。

(6)向含有MnSO4的酸性溶液中加入鉍酸鈉粉末,溶液變?yōu)樽霞t色,該反應經(jīng)常用來檢驗Mn2+,寫出該反應的離子方程式__________________。

【答案】 坩堝 +5 氧化 擴散到空氣中損失和污染環(huán)境 5Zn+2KNO3+8NaOHK2ZnO2+4Na2ZnO2+N2↑+4H2O 5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Na++5Bi3++2MnO4-+7H2O

【解析】(1)實驗室中升溫熔化粗鉍一般用酒精噴燈在坩堝中完成;(2)NaBiO3中鈉元素的化合價為+1價、氧元素的化合價為-2價,根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為0,設鉍元素的化合價為x,則+1+x+(-2)×3=0,解得x=+5;(3)利用Bi2O3將雜質(zhì)砷、銻轉(zhuǎn)變成As2O3、Sb2O3而除去的過程中砷、銻化合價升高被氧化,故應該是利用Bi2O3的氧化性;(4)氯化鉛熔點為498℃,故控制溫度350-400,氯化鉛上浮至鉍液表面呈固態(tài)覆蓋,防止氯氣擴散到空氣中損失和污染環(huán)境;(5)高溫精煉的實質(zhì)為堿性精煉,加入少量KNO3NaOH,將鋅氧化成鋅酸鹽而除去殘鋅,同時得到氮氣,反應的化學方程式為:5Zn+2KNO3+8NaOHK2ZnO2+4Na2ZnO2+N2↑+4H2O(6)向含有MnSO4的酸性溶液中加入鉍酸鈉粉末,溶液變?yōu)樽霞t色,則被氧化為MnO4-,該反應經(jīng)常用來檢驗Mn2+,反應的離子方程式為:5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Na++5Bi3++2MnO4-+7H2O

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【題目】化學反應原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應用。

1用生物質(zhì)熱解氣(主要成分為CO、CH4、H2)SO2在一定條件下還原為單質(zhì)硫進行煙氣脫硫。已知

①C(s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5 kJ·mol-1

②CO2(g)+C(s)=2CO(g) H2= + 172.5 kJ·mol-1

③S(s)+O2(g)=SO2(g) H3=- 296.0 kJ·mol-1

COSO2 還原為單質(zhì)硫的熱化學方程式為_____________________________________。

2CO可用于合成甲醇,一定溫度下,向體積為2 L的密閉容器中加入COH2,發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),達到平衡后測得各組分的濃度如下

物質(zhì)

CO

H2

CH3OH

濃度(mol·L-1

0.9

1.0

0.6

反應達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為_______________。

該反應的平衡常數(shù)K=________________。

恒溫恒容條件下,可以說明反應已達到平衡狀態(tài)的是__________(填標號)

Av(CO)=2v(H2) B.混合氣體的密度不變

C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 DCH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化

若將容器體積壓縮到1L,則達到新平衡時c(H2)的取值范圍是_____________

若保持容器體積不變,再充入0.6molCO0.4molCH3OH此時v__________v(>”<“=”)。

3常溫下,HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10-4mol·L-1,NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=1.7×10-5mol·L-10.1mol·L-1NH4NO2溶液中離子濃度由大到小的順序是__________,常溫下NO2-水解反應的平衡常數(shù)Kb=__________(保留兩位有效數(shù)字)。

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_______________________________

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