Question

18．我國銻的蘊藏量占世界第一位，輝銻礦（Sb₂S₃）是其主要礦物．某冶金課題組設計的一種提取銻的工藝流程如圖

請回答下列問題
（1）從輝銻礦提取銻的傳統(tǒng)工藝是：先現(xiàn)在空氣中灼燒輝銻礦粉，然后用熱還原法冶煉銻．傳統(tǒng)工藝對環(huán)境的影響是易導致酸雨，解決思路是先處理，后排放．
（2）隔膜電解三氯化銻的鹽酸溶液在陽極獲得五氯化銻溶液，陰極獲得銻和氫氣，宜采用陰離子交換膜（填“陽離子”、“陰離子”或“質子”）．陽極的電極反應式為Sb³⁺-2e^-=Sb⁵⁺．
（3）根據流程圖寫出“浸出”步驟發(fā)生反應的化學方程式Sb₂S₃+3SbCl₅=5SbCl₃+3S．
（4）還原除砷的原理是：在大于4mol•L^-1的HCl溶液中，以次磷酸鈉（Na₃PO₂）做還原劑，保持微沸溫度，使AsCl₃被還原為棕色單質砷沉淀，請配平該反應的化學方程式：2AsCl₃+3Na₃PO₂+3HCl+3H₂O=2As↓+3H₃PO₃+9NaCl
（5）步驟⑤硫化除銅可選用的試劑為Na₂S．

Answer 1

分析 傳統(tǒng)工藝在空氣中灼燒輝銻礦粉，會生成二氧化硫，污染空氣，形成雨，所以灼燒后的尾氣要進行處理才能排放，隔膜電解三氯化銻的鹽酸溶液在陽極獲得五氯化銻溶液，陽極上氯離子會不夠，陰極獲得銻和氫氣，陰極會有多余的氯離子，所以溶液中氯離子應從陰極向陽極運動，五氯化銻溶液中加入輝銻礦（Sb₂S₃）發(fā)生氧化還原反應得到硫單質，過濾后得到氯化銻溶液中含氯化砷、氯化銅等雜質，加入銻的還原劑可得粗銻，過濾后的得廢液中含有氯化砷、氯化銅，通過硫化生成硫化銅除銅，加入還原劑可除砷，據此答題．

解答 解：（1）從輝銻礦提取銻的傳統(tǒng)工藝是：先現(xiàn)在空氣中灼燒輝銻礦粉，然后用熱還原法冶煉銻，傳統(tǒng)工藝在空氣中灼燒輝銻礦粉，會生成二氧化硫，污染空氣，易導致酸雨，所以灼燒后的尾氣要進行處理才能排放，
故答案為：易導致酸雨；先處理，后排放；
（2）隔膜電解三氯化銻的鹽酸溶液在陽極獲得五氯化銻溶液，陽極上氯離子會不夠，陰極獲得銻和氫氣，陰極會有多余的氯離子，所以溶液中氯離子應從陰極向陽極運動，所以宜采用 陰離子交換膜，陽極的電極反應式為 Sb³⁺-2e^-=Sb⁵⁺，
故答案為：陰離子； Sb³⁺-2e^-=Sb⁵⁺；
（3）五氯化銻溶液中加入輝銻礦（Sb₂S₃）發(fā)生氧化還原反應得到硫單質，反應的主要化學方程式為Sb₂S₃+3SbCl₅=5SbCl₃+3S，
故答案為：Sb₂S₃+3SbCl₅=5SbCl₃+3S；
（4）以次磷酸鈉（Na₃PO₂）做還原劑，使AsCl₃被還原為棕色單質砷沉淀，此過程中磷從+1價變?yōu)?5價，化合價升高4價，砷從+3價變?yōu)?價，根據化合價升降總數相等結合原子守恒可配平，該反應的化學方程式為2AsCl₃+3Na₃PO₂+3HCl+3H₂O=2As↓+3H₃PO₃+9NaCl，
故答案為：2、3、3、3、2、3、9；
（5）根據上面的分析可知，步驟⑤為加入硫化物生成硫化銅除銅，可用Na₂S溶液，故答案為：Na₂S．

點評 本題考查了物質分離提純綜合應用、電化學的相關知識，綜合性較強，考查的知識點較廣泛，側重考查學生對原理的分析理解，需要學生具備扎實的基礎要注意知識點之間的聯(lián)系，分析問題要細致，題目難度中等．