Question

【題目】錫酸鈉晶體(Na2SnO33H2O2)在染料工業(yè)用作媒染劑。以錫渣廢料（主要成分是SnO，還含有少量Fe、Te、Sb、Pb、As等元素的氧化物）為原料，制備錫酸鈉晶體的工藝流程圖如圖：

已知：水碎液中溶質(zhì)的主要成分為Na2SnO3、Na3AsO4、Na3SbO4、Na2PbO2、Na2TeO3。

(1)“堿溶”時，SnO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

(2)工業(yè)上制備錫酸鈉晶體(Na2SnO33H2O)時，會將“水碎渣”再次水洗，其目的是___。

(3) “除Sb”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

(4) “除Te”過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___，該過程中反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度對Te的脫除率的影響關(guān)系如圖，則70℃后隨溫度升高Te的脫除率下降的原因可能是___；“除Te”的最優(yōu)反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度分別為___、___。

(5)已知錫酸鈉的溶解度一般隨著溫度的升高而升高，則在“濃縮、結(jié)晶”時，加入NaOH的原因是___。

Answer 1

【答案】2SnO+O2+4NaOH==2Na2SnO3+2H2O 洗去水碎渣表面附著的錫酸鈉，從而提高錫酸鈉的產(chǎn)量 4+ 5Sn+H2O==4Sb+5+2OH- 1:1 H2O2受熱分解 60min 70℃ 在NaOH存在的環(huán)境中，錫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低，從而有利于錫酸鈉的結(jié)晶析出

【解析】

錫渣廢料（主要成分是SnO，還含有少量Fe、Te、Sb、Pb、As等元素的氧化物）在通入空氣的情況下用NaOH堿溶，生成溶質(zhì)的主要成分為Na2SnO3、Na3AsO4、Na3SbO4、Na2PbO2、Na2TeO3的水碎液，由后續(xù)操作可以看出，只有Fe的氧化物未溶解，所以Fe的氧化物就成為水碎渣；往水碎液中加入Ba(OH)2、Na2S，Na3AsO4、Na2PbO2分別轉(zhuǎn)化為Ba3(AsO4)2、PbS沉淀；過濾后所得濾液中加入Sn粒，Na3SbO4轉(zhuǎn)化為Sb，而Sn轉(zhuǎn)化為Na2SnO3；過濾后濾液中加入H2O2，Na2TeO3被氧化為Na2TeO4沉淀；過濾后所得濾液經(jīng)濃縮、結(jié)晶，加入NaOH，使Na2SnO3結(jié)晶析出，表明NaOH能降低Na2SnO3的溶解度，有利于Na2SnO3結(jié)晶析出。

(1)“堿溶”時，SnO被空氣中的O2在NaOH存在的環(huán)境中氧化為Na2SnO3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SnO+O2+4NaOH==2Na2SnO3+2H2O；

(2)工業(yè)上制備錫酸鈉晶體(Na2SnO33H2O)時，為提高所得產(chǎn)品的產(chǎn)量，會將“水碎渣”再次水洗，其目的是洗去水碎渣表面附著的錫酸鈉，從而提高錫酸鈉的產(chǎn)量；

(3)“除Sb”時，Na3SbO4與Sn在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成Sb和Na2SnO3，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4+ 5Sn+H2O==4Sb+5+2OH-；

(4)“除Te”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2TeO3+H2O2=Na2TeO4↓+H2O，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:1；從圖中可以看出，70℃后隨溫度升高Te的脫除率下降，則主要是H2O2熱分解造成的，原因可能是H2O2受熱分解；從圖中可以看出,“除Te”的最優(yōu)反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度分別為60min、70℃；

(5)加入的NaOH未參與反應(yīng)，則必是影響錫酸鈉的溶解度，所以在“濃縮、結(jié)晶”時，加入NaOH的原因是在NaOH存在的環(huán)境中，錫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低，從而有利于錫酸鈉的結(jié)晶析出。