Question

锡酸钠晶体(Na₂SnO₃•3H₂O₂)在染料工业用作媒染剂。以锡渣废料（主要成分是SnO，还含有少量Fe、Te、Sb、Pb、As等元素的氧化物）为原料，制备锡酸钠晶体的工艺流程图如图：

已知：水碎液中溶质的主要成分为Na₂SnO₃、Na₃AsO₄、Na₃SbO₄、Na₂PbO₂、Na₂TeO₃。

(1)“碱溶”时，SnO发生反应的化学方程式为___。

(2)工业上制备锡酸钠晶体(Na₂SnO₃•3H₂O)时，会将“水碎渣”再次水洗，其目的是___。

(3) “除Sb”时发生反应的离子方程式为___。

(4) “除Te”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___，该过程中反应时间、反应温度对Te的脱除率的影响关系如图，则70℃后随温度升高Te的脱除率下降的原因可能是___；“除Te”的最优反应时间和反应温度分别为___、___。

(5)已知锡酸钠的溶解度一般随着温度的升高而升高，则在“浓缩、结晶”时，加入NaOH的原因是___。

Answer

2SnO+O2+4NaOH==2Na2SnO3+2H2O 洗去水碎渣表面附着的锡酸钠，从而提高锡酸钠的产量 4+ 5Sn+H2O==4Sb+5+2OH- 1:1 H2O2受热分解 60min 70℃ 在NaOH存在的环境中，锡酸钠的溶解度随温度的升高而降低，从而有利于锡酸钠的结晶析出

【解析】

锡渣废料（主要成分是SnO，还含有少量Fe、Te、Sb、Pb、As等元素的氧化物）在通入空气的情况下用NaOH碱溶，生成溶质的主要成分为Na2SnO3、Na3AsO4、Na3SbO4、Na2PbO2、Na2TeO3的水碎液，由后续操作可以看出，只有Fe的氧化物未溶解，所以Fe的氧化物就成为水碎渣；往水碎液中加入Ba(OH)2、Na2S，Na3AsO4、Na2PbO2分别转化为Ba3(AsO4)2、PbS沉淀；过滤后所得滤液中加入Sn粒，Na3SbO4转化为Sb，而Sn转化为Na2SnO3；过滤后滤液中加入H2O2，Na2TeO3被氧化为Na2TeO4沉淀；过滤后所得滤液经浓缩、结晶，加入NaOH，使Na2SnO3结晶析出，表明NaOH能降低Na2SnO3的溶解度，有利于Na2SnO3结晶析出。

(1)“碱溶”时，SnO被空气中的O2在NaOH存在的环境中氧化为Na2SnO3，发生反应的化学方程式为2SnO+O2+4NaOH==2Na2SnO3+2H2O；

(2)工业上制备锡酸钠晶体(Na2SnO3•3H2O)时，为提高所得产品的产量，会将“水碎渣”再次水洗，其目的是洗去水碎渣表面附着的锡酸钠，从而提高锡酸钠的产量；

(3)“除Sb”时，Na3SbO4与Sn在水溶液中发生反应生成Sb和Na2SnO3，发生反应的离子方程式为4+ 5Sn+H2O==4Sb+5+2OH-；

(4)“除Te”过程中发生反应的化学方程式为Na2TeO3+H2O2=Na2TeO4↓+H2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1；从图中可以看出，70℃后随温度升高Te的脱除率下降，则主要是H2O2热分解造成的，原因可能是H2O2受热分解；从图中可以看出,“除Te”的最优反应时间和反应温度分别为60min、70℃；

(5)加入的NaOH未参与反应，则必是影响锡酸钠的溶解度，所以在“浓缩、结晶”时，加入NaOH的原因是在NaOH存在的环境中，锡酸钠的溶解度随温度的升高而降低，从而有利于锡酸钠的结晶析出。