Question

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

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

（2）寫出陽極區(qū)產物與輝銻礦粉主要成分發(fā)生反應的化學方程式______。

（3）電解池所用的“隔膜”宜采用______交換膜(填“陽離子”、“陰離子”或“質子”)。為促使Sb3+向陽極遷移加快反應，通常要進行的操作是_________�！�電解” 中陰極反應的產物之一X是______。(填化學式)。

（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，當溶液中Cu2+恰好完全沉淀時，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，產生了棕色單質砷沉淀和H3PO3。該反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為______，氧化產物是_____________。

（6）若電解池陰極得到1mol X氣體，同時電路中轉移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的化合價為-2價，根據化合價代數(shù)和為0，計算出Sb的化合價是+3。

（2）陽極區(qū)產物SbCl3與Sb2S3發(fā)生氧化還原反應，得到SbCl3，銻的化合價降低，則硫的化合價一定升高，結合流程圖分析，濾液中不含硫元素，氧化產物為硫單質，進入濾渣，所以化學方程式為Sb2S3+3SbCl5=5SbCl3+3S。

（3）陰極發(fā)生還原反應生成銻和氫氣，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，通常要進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，產物之一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Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=8×10-45，當溶液中Cu2+恰好完全沉淀時，c(Cu2+)≤10-5mol/L，c(S2-)=mol/L=8×10-40 mol/L。

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

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