Question

【題目】氯氧化鉍(BiOCl)廣泛用于彩釉調(diào)料、塑料助劑、油漆調(diào)色、金屬鉍生產(chǎn)中，副產(chǎn)品 NaBiO3可作測(cè)定錳的氧化劑。工業(yè)上常用輝鉍礦(主要成分是Bi2S3，還含有少量SiO2等雜質(zhì))，制備BiOCl和NaBiO3（二者都難溶于水），其流程如下：

（1）操作a使用的玻璃儀器是_____________，工業(yè)上制備HCl的反應(yīng)原理是：_____。

（2）濾渣I中的成分為________，分離濾渣I中的成分的物理方法是：__________。

（3）請(qǐng)從平衡角度解釋調(diào)pH產(chǎn)生濾渣Ⅱ的原因：__。

（4）混合液 II 中加入 Na2CO3粉末，當(dāng)混合液Ⅱ中____________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)時(shí)，說(shuō)明BiOCl的生成已完成�；旌弦�II中加入NaOH和NaClO發(fā)生的離子方程式________。

（5）加入 H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______，過(guò)濾后，如何洗滌BiOCl固體_______。

Answer 1

【答案】玻璃棒、燒杯、漏斗 H2+Cl22HCl SiO2、S 升華 溶液中存在平衡：Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+，加入適量 Bi2O3（或其它合適物質(zhì)）與 H+反應(yīng)，使c(H+)減小，上述平衡正移，產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀 不再產(chǎn)生氣泡； Na++ Bi3++ClO—=BiOCl↓+Cl—+2H2O 2Fe2＋＋H2O2+2H+===2Fe3＋2H2O 向漏斗中注入蒸餾水至恰好浸沒(méi)固體，待水自然流出后，重復(fù) 2～3 次

【解析】

向輝鉍礦中加入氯化鐵溶液和鹽酸，氯化鐵與Bi2S3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鉍、氯化亞鐵和硫單質(zhì)，SiO2不反應(yīng)，過(guò)濾，得到濾渣為SiO2和S，濾液中含有Bi3+、H+、Fe2+；向?yàn)V液中加入雙氧水，雙氧水將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，加入加入適量 Bi2O3調(diào)節(jié)溶液pH，將三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去，過(guò)濾，得到含有Bi3+的濾液；向含有Bi3+的濾液中加入碳酸鈉粉末促進(jìn)Bi3+水解，使Bi3+轉(zhuǎn)化為BiOCl沉淀；向含有Bi3+的濾液中加入氫氧化鈉和次氯酸鈉混合液，次氯酸鈉與Bi3+在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaBiO3沉淀。

（1）操作a為過(guò)濾，過(guò)濾用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗；工業(yè)上用氫氣在氯氣中燃燒制備HCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2+Cl22HCl，故答案為：玻璃棒、燒杯、漏斗；H2+Cl22HCl；

（2）向輝鉍礦中加入氯化鐵溶液和鹽酸，氯化鐵與Bi2S3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鉍、氯化亞鐵和硫單質(zhì)，SiO2不反應(yīng)，過(guò)濾，得到濾渣I為SiO2和S，二氧化硅是原子晶體，溶沸點(diǎn)高，而硫是分子晶體，受熱易升華，則可以用加熱升華的方法分離二氧化硅和硫，故答案為：SiO2、S；升華；

（3）氯化鐵在溶液中水解，存在溶液中存在平衡：Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+，加入適量Bi2O3，Bi2O3與 H+反應(yīng)，使溶液中c(H+)減小，水解平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀，從而達(dá)到除去鐵元素的目的，故答案為：溶液中存在平衡：Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+，加入適量 Bi2O3（或其它合適物質(zhì)）與 H+反應(yīng)，使c(H+)減小，上述平衡正移，產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀；

（4）氯化鉍在溶液中水解使溶液呈酸性，加入碳酸鈉粉末，碳酸鈉與氫離子反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，促進(jìn)Bi3+水解，使Bi3+轉(zhuǎn)化為BiOCl沉淀，當(dāng)不再產(chǎn)生氣泡是，說(shuō)明BiOCl的生成已完成；向混合液II中加入NaOH和NaClO混合溶液，次氯酸鈉與Bi3+在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaBiO3沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Na++ Bi3++ClO—=BiOCl↓+Cl—+2H2O，故答案為：不再產(chǎn)生氣泡；Na++ Bi3++ClO—=BiOCl↓+Cl—+2H2O；

（5）加入雙氧水的目的是在酸性條件下將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，便于調(diào)節(jié)溶液pH，將三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2+2H+===2Fe3＋2H2O；洗滌沉淀的方法是向過(guò)濾器中注入蒸餾水至恰好浸沒(méi)固體，待水自然流出后，重復(fù)操作2～3 次即可，故答案為：2Fe2＋＋H2O2+2H+===2Fe3＋2H2O；向漏斗中注入蒸餾水至恰好浸沒(méi)固體，待水自然流出后，重復(fù) 2～3 次。