Question

【題目】銻在工業(yè)上應(yīng)用價(jià)值廣泛，它的一種提取工藝流程如下，請(qǐng)回答下列問題：

（1）輝銻礦是含銻的重要礦物，其主要成分是Sb2S3其中Sb的化合價(jià)是______。

（2）寫出陽極區(qū)產(chǎn)物與輝銻礦粉主要成分發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

（3）電解池所用的“隔膜”宜采用______交換膜(填“陽離子”、“陰離子”或“質(zhì)子”)。為促使Sb3+向陽極遷移加快反應(yīng)，通常要進(jìn)行的操作是_________。“電解” 中陰極反應(yīng)的產(chǎn)物之一X是______。(填化學(xué)式)。

（4）為除去操作I所得濾液中的Cu2+，可加入Na2S。若濾液中c(Cu2+)= 0.01mol/L，當(dāng)溶液中Cu2+恰好完全沉淀時(shí)，c(S2-)=______mol/L。 [已知Ksp(CuS)= 8×10-45]

（5）除去廢液中的 AsCl3，是用次磷酸鈉( NaH2PO2)還原AsCl3，產(chǎn)生了棕色單質(zhì)砷沉淀和H3PO3。該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為______，氧化產(chǎn)物是_____________。

（6）若電解池陰極得到1mol X氣體，同時(shí)電路中轉(zhuǎn)移6mole-，陰極生成的m( Sb)=____ g。

Answer 1

【答案】 +3 Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S 陰離子 電解過程中需要不斷攪拌 H2 8×10-40 2:3 H3PO3 162.7

【解析】（1）Sb2S3中S的化合價(jià)為-2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，計(jì)算出Sb的化合價(jià)是+3。

（2）陽極區(qū)產(chǎn)物SbCl3與Sb2S3發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到SbCl3，銻的化合價(jià)降低，則硫的化合價(jià)一定升高，結(jié)合流程圖分析，濾液中不含硫元素，氧化產(chǎn)物為硫單質(zhì)，進(jìn)入濾渣，所以化學(xué)方程式為Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S。

（3）陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成銻和氫氣，Cl-過剩，陽極缺Cl-，故采用陰離子交換膜。為促使Sb3+向陽極遷移加快反應(yīng)，通常要進(jìn)行的操作是電解過程中需要不斷攪拌。“電解”中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)物之一X是H2。因此本題正確答案為：陰離子；電解過程中需要不斷攪拌；H2

（4）根據(jù)Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=8×10-45，當(dāng)溶液中Cu2+恰好完全沉淀時(shí)，c(Cu2+)≤10-5mol/L，c(S2-)=mol/L=8×10-40 mol/L。

（5）AsCl3與NaH2PO2反應(yīng)生成單質(zhì)砷沉淀和H3PO3。根據(jù)原子守恒，反應(yīng)物有水參加，化學(xué)方程式為：2AsCl3+3NaH2PO2+3H2O=2As↓+3H3PO3+3NaCl+3HCl，該反應(yīng)中氧化劑為AsCl3，還原劑為NaH2PO2，二者物質(zhì)的量之比為2:3，氧化產(chǎn)物是H3PO3。

（6）電解池陰極得到1molH2時(shí)，轉(zhuǎn)移2mole-，電路中共轉(zhuǎn)移6mole-，則生成Sb時(shí)轉(zhuǎn)移4mole-，由Sb3++3e-=Sb知，陰極生成的m(Sb)=mol×121.8g/mol=162.7g。