综合题14.0分
化学

我国锑的蕴藏量占世界第一位,辉锑矿(Sb2S3)是其主要矿物。某冶金课题组设计的一种提取锑的工艺流程如下图

请回答下列问题:

14.从辉锑矿提取锑的传统工艺是:先现在空气中灼烧辉锑矿粉,然后用热还原法冶炼锑。传统工艺对环境的影响是       ,解决思路是                

15.隔膜电解三氯化锑的盐酸溶液在阳极获得五氯化锑溶液,阴极获得锑和氢气,宜采用___________交换膜(填“阳离子”、“阴离子”或“质子”)。阳极的电极反应式为                

16.根据流程图写出“浸出”步骤发生反应的化学方程式          

17.还原除砷的原理是:在大于4mol·L-1的HCl溶液中,以次磷酸钠(Na3PO2)做还原剂,保持微沸温度,使AsCl3被还原为棕色单质砷沉淀,请配平该反应的化学方程式:__AsCl3+ __Na3PO2 +__HCl +__H2O=__As↓+__H3PO3+__NaCl

18.步骤⑤硫化除铜可选用的试剂为_______________.

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

易导致酸雨    先处理,后排放(或回收利用)

解析

       从辉锑矿提取锑的传统工艺是:先现在空气中灼烧辉锑矿粉,然后用热还原法冶炼锑。传统工艺对环境的影响是易导致酸雨,解决思路是先处理,后排放(或回收利用)。

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;原电池和电解池的工作原理。

解题思路

       从辉锑矿提取锑的传统工艺是:先现在空气中灼烧辉锑矿粉,然后用热还原法冶炼锑。传统工艺对环境的影响是易导致酸雨,解决思路是先处理,后排放(或回收利用)。

易错点

原电池和电解池的工作原理及应用的流程图分析。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

阴离子  Sb3+-2e-=Sb5+

解析

       从流程图中可以看出负极失电子生成的金属离子在正极得电子生成金属单质,负极金属为镁,故正极电极反应式为Mg2++2e=Mg;阳极产物为SbCl5,而电解完成后产生金属锑,故阴极反应式为Sb3++3e=Sb

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;原电池和电解池的工作原理。

解题思路

       从流程图中可以看出金属离子化后通过熔盐迁移到正极并与正极金属合金化,说明负极失电子生成的金属离子在正极得电子生成金属单质;阳极产物为SbCl5,而电解完成后产生金属锑,应为Sb3+离子在阴极得电子生成。

易错点

原电池和电解池的工作原理及应用的流程图分析。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S

解析

      在浸出步骤中具有氧化性的SbCl5和具有还原性的Sb2S3发生氧化还原反应生成不溶性的S单质和SbCl3,故反应方程式为Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;原电池和电解池的工作原理。

解题思路

       根据流程图看出“浸出”步骤辉锑矿与阳极产物SbCl5反应产生不溶物,SbCl5具有氧化性,Sb2S3具有还原性,发生氧化还原反应,在浸出液中含有硫单质,所以氧化产物中有硫。

易错点

原电池和电解池的工作原理及应用的流程图分析。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O=2As↓+3H3PO3+9NaCl

解析

       次磷酸钠(Na3PO2)做还原剂,被氧化为H3PO3,P元素由+1价变为+3价,价态升高2;AsCl3被还原为As单质,As元素由+3价变为0价,价态降低3,所以AsCl3和Na3PO2系数为2:3,根据元素守恒配平化学反应方程式为2AsCl3+3Na3PO2+3HCl+3H2O=2As↓+3H3PO3+9NaCl.

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;原电池和电解池的工作原理。

解题思路

       该反应中AsCl3为氧化剂,被还原为As单质;Na3PO2为还原剂,被氧化为H3PO3;HCl显酸性,提供酸性环境,根据得失电子守恒配平。

易错点

原电池和电解池的工作原理及应用的流程图分析。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

Na2S(其它合理答案也正确)

解析

步骤⑤硫化除铜可选用的试剂为Na2S生成AsS和CuS。

考查方向

本题主要考查了物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;原电池和电解池的工作原理。

解题思路

步骤⑤硫化除铜可选用的试剂为Na2S生成AsS和CuS。

易错点

原电池和电解池的工作原理及应用的流程图分析。