（以铋Bi为载体）化学工业流程大题周练

 以铋为载体的化学工业流程大题某工业废水中获取的砷滤饼的主要成分包含、CuS、。采用硫化钠浸出砷硫酸沉淀砷的工艺可回收砷滤饼中的铜和铋并制得砷酸，工艺流程如下：



已知：在溶液中的溶解度随温度升高而增大。
回答下列问题：
操作A的名称是__________。
步骤发生非氧化还原反应，离子方程式为________________________。
步骤焙烧反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______，吸收焙烧生成气体的试剂是________。
步骤的化学方程式为________________________。
为确定最优化工艺条件，采用单因素试验考查对硫化钠浸出砷和硫酸沉淀砷的影响因素。


控制反应温度为，反应时间，硫化钠过量系数对砷浸出率的影响的试验结果如图甲。实际选取硫化钠过量系数为，原因是______________。
反应温度对硫酸沉淀砷的影响试验结果如图乙。结合步骤的反应，说明砷沉淀率在之前随温度升高而增大可能的原因：_________，之后继续升高温度，砷沉淀率下降主要原因可能是__________。
某工厂用砷滤饼含制备，最终得到产品，产率为___________。铋是当今世界公认的最安全的“绿色”金属之一，氯氧化铋是用途广泛的化工原料。用火法炼铜转炉烟尘除含之外，还有、、CuS、、及制备高纯氯氧化铋的某工艺流程如下： 请回答：中Bi元素的化合价为_________。“浸铜”时有硫生成，反应的离子方程式为____________________；浸铜后的滤液2用于循环酸浸，主要利用的物质是_____________。滤液1经电解可制得某金属，电解时阴极的电极反应为________。浸铋时与Bi浸出率的关系如下图所示。浸铋时NaCl的作用________；随温度升高，Bi浸出率逐渐下降，其原因是__________________。
“除铅、砷”时，可以采用以下两种方法：加入改性羟基磷灰石固体：浸液与HAP的液固比与铅、砷去除率以及后续沉铋量的关系如下表： 去除率 去除率 沉铋 实验中应采用的_________。铁盐氧化法：向浸液中加入，并调节pH生成沉淀。当溶液中 ，且不产生沉淀，则溶液pH控制在_________。已知：，、的分别为、“沉铋”时需控制溶液的，发生反应的化学方程式为_________。铋常与铅、锡等金属组成低熔点合金，用作电器保险丝等，常用作锰的测定剂。某小组以辉铋矿主要成分是，含少量的为原料冶炼铋的流程如下：已知：难溶于水；在溶液中撒一些粉末，溶液变紫红色。回答下列问题：铋与磷位于同一主族，铋原子比磷原子多3个电子层。在周期表中铋位于第_____周期第________族。相对方案2，方案1主要缺点是________。与盐酸、氯化铁溶液反应生成、和浅黄色固体单质，写出离子方程式________。、、的氧化性由强到弱排序为________。工业上，还原的方法有多种，能否用铝热法？答：________填“能”或“否”。海绵状铋溶于盐酸、双氧水的速率与温度、盐酸和双氧水浓度关系如图1所示代表盐酸浓度，代表双氧水浓度，最佳温度控制在，时海绵状铋浸出率高的主要原因是________要求答3条。其他条件相同，浸取率与时间关系如图2所示，最佳浸取时间为________。取上述所得样品，加入稀硫酸和溶液使其完全溶解，然后用新配制溶液滴定生成的，滴定完成后消耗溶液。该样品中的纯度为________用含w、c、V的代数式表示。铋及其化合物在工业生产中用途广泛，某研究小组用浮选过的辉铋矿主要成分是，还含少量等杂质制备，其流程如下： 已知：铋酸钠是一种难溶于水的物质；水解能力：。回答下列问题：“浸取”时，为了提高浸取速率，可采取的措施有___________任写一条；过滤1的滤渣中的某种主要成分可溶于一种弱酸，写出该反应的化学方程式____________。浸取时加入过量浓盐酸的目的是___________________________________________。写出焙烧时生成铋酸钠的化学方程式____________________________________。用双硫腙，二元弱酸络合萃取法可从工业废水中提取金属离子：先将金属离子络合成电中性的物质如等，再用萃取此络合物。下图是用上述方法处理含有、、的废水时的酸度曲线表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率。当：时，废水的_________。向萃取后的中加入足量的NaOH溶液可将中铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来，相应的离子方程式为_____________________________________________。取焙烧得到的样品加入稀硫酸和溶液使其完全溶解。已知被还原为，被氧化成，试写出该反应的离子方程式：__________________________________________。氯氧化铋在汽车装饰，电子设备等生活方面有广泛的应用。利用铜转炉烟尘主要为含铋的化合物，另外还含Cu、Pb、Bi的硫酸盐及CuS、可生产氯氧化铋，其工艺流程如下：

 
提高“酸浸”反应速率的措施有适当增加硫酸的浓度和______。
“浸渣1”中除铋的化合物外，还有的物质是______填化学式
“浸液1”中加入过量锌粉，作用是______；反应完毕后，过滤，从滤液中得到晶体的操作有______、______、过滤、洗涤、干燥。
“浸铜”时，有单质硫生成，写出生成硫的离子方程式______；
“浸铋”时，在室温和液固比盐酸、NaCl溶液组成的混合溶液的质量与“浸渣2”的质量的比值固定的条件下，时，铋的浸出率和浓度的关系如下图所示，其中NaCl的作用是 _______，若升高温度，铋的浸出率反而下降，其可能的原因是______。
“沉铋”时需要控制溶液的，此时发生反应的化学方程式为______。
 
碱式碳酸铋又名碳酸氧铋，高温灼烧时会分解为，其用途包括制备其它铋化合物、分析试剂、制备胃药等，工业生产的流程如下图所示，请回答下列相关问题。中铋的化合价是________，铋在周期表中的位置是________。酸溶过程生成的气体是NO，该反应的离子方程式是__________________。工厂在生产中将NO与适量空气混合后通入水中得到稀硝酸，该操作的优点是_________、_________。水解过程中为了增大的水解程度，可采用的措施是__________________任写一项。过滤得到的要在烘箱中烘干，烘干时工作人员未控制好关键条件致使产品不纯，导致纯度下降的化学方程式是__________________。
铋的冶炼方法之一是火法炼铋，但得到的铋纯度较低，粗铋可通过电解法进行精炼，其原理如下图所示，其中电极a的材料是_________，电极b上发生的电极反应为_________。从辉铋矿主要成分为，含有、、杂质回收铋的一种工艺流程如下图所示。已知：“浸出渣”中含有硫。结合能力：。容易水解。发生反应的化学方程式为_________________________。“酸浸”过程需控制大于的原因为_________。“还原”后，溶液的金属离子为、、，写出铋粉与发生反应的离子方程式为_____________________。“沉淀”过程中为了防止沉淀，应控制的加入量。若溶液中，此时可降低至_______。 已知CuS和的分别为和“净化液”中除、外，还较大量存在的多种阳离子有___________填离子符号。
“电解”装置如图。 为___填“阳”或“阴”离子交换膜。 极的电极反应式为___________。铋的无毒与不致癌性有很多特殊用途，其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿主要成分为，含杂质等制备的工艺如下： 已知：时，溶液中的离子浓度小于等于时，认为该离子沉淀完全。浸出渣中除硫外，还含有________，可用来制作________。任写一种“浸出”时与溶液反应的化学方程式为___________________；反应液必须保持强酸性，否则铋元素会以碱式氯化铋形式混入浸出渣使产率降低，原因是________用离子方程式表示。“母液1”中通入气体X后可循环利用，气体X的化学式为________。“粗铋”中含有的杂质主要是Pb，通过熔盐电解精炼可达到除杂的目的，其装置如图。电解后，阳极底部留下的为精铋。阳极材料为____________，阴极的电极反应式为________________。碱式硝酸铋直接灼烧也能得到，上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧，除了能改良产品性状，另一优点是________。时，向浓度均为的、、的混合溶液中滴加溶液，当恰好沉淀完全时，所得溶液中：__________________铋位于元素周期表第六周期第ⅤA族。氯氧化铋常用于电子设备等领域，BiOCl难溶于水，它是的水解产物。以含铋废料主要含铋的化合物，还含有少量铜、铅、锌的硫酸盐及和等为原料生产高纯度BiOCl的工艺流程如下：
请回答下列问题：在化合物中Bi的主要化合价有________________。在浸液1中加入过量的锌，过滤，将滤液蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥得结晶水合物M，M的摩尔质量为，则M为__________填化学式。已知：浸液2呈蓝色，浸渣2中含有少量硫单质。“浸铜”操作中的作用是______________________用离子方程式表示。“浸铋”操作中铋的浸出率与温度的关系如图1所示。在温度高于左右时，铋的浸出率开始下降，其主要原因可能是_______________________________________________________________________从两个角度分析。
常温下，时，液固比盐酸、NaCl溶液组成的混合溶液的质量与浸渣2的质量之比与铋的浸出率的关系如表所示。液固比 铋的浸出率 该工艺中，实际采用的液固比为，其主要原因是_____________________________。在室温和液固比一定的条件下，时，铋的浸出率与溶液中的关系如图2所示。因此“浸铋”操作中，加入NaCl的目的是_____________________________。
浸液3中主要溶质是，“沉铋”操作时有气体放出。“沉铋”时发生反应的化学方程式为_______________________。从绿色化学角度分析，浸液4可循环用于__________填“酸浸”“浸铜”或“浸铋”操作。