Question

铋酸钠（NaBiO₃）常用作Mn²⁺鉴定的强氧化剂，某研究小组用浮选过的辉铋矿（主要成分是Bi₂S₃，还含少量Bi₂O₃、SiO₂等杂质）制备铋酸钠，其流程如图：

己知：①NaBiO₃是一种难溶于水的物质

②BiCl₃极易水解生成不溶性的BiOCl沉淀

请回答下列问题：

（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有___（填标号）。

a.加入足量的蒸馏水    b.搅拌   c.粉碎矿石    d.降低温度

（2）溶浸时通常加入FeCl₃溶液和浓盐酸，加入的浓盐酸需过量的目的是___，滤渣A的主要成分为___（填化学式）。

（3）反应④的化学方程式为___。

（4）NaBiO₃可在酸性介质中将Mn²⁺氧化为MnO，故可用于Mn²⁺的鉴定。已知NaBiO₃被还原为Bi³⁺，该反应的离子方程式为___。

（5）实验室为了测定NaBiO₃样品的纯度，需要配制250mL0.500mol/LFeSO₄溶液，所需要的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外，还需要___。

（6）取上述NaBiO₃样品10.0g，加入稀硫酸和MnSO₄溶液使其完全溶解，稀释至100mL，取出20.00mL溶液，然后用新配制的0.500mol/LFeSO₄溶液进行滴定，滴定完成后消耗24.80mLFeSO₄溶液。则该样品中NaBiO₃纯度为___%（结果保留小数点后一位）。

Answer

bc 防止FeCl3及BiCl3水解，提高原料的浸出率 SiO2、S 2Bi+Na2O2+2O22NaBiO3 5NaBiO3+2Mn2++14H+=2+5Na++5Bi3++7H2O 250mL容量瓶、胶头滴管 86.8

【解析】

本实验利用辉铋矿制备铋酸钠，首先向辉铋矿中加入氯化铁溶液和盐酸，使Bi全部变为Bi3+，矿石中的SiO2不溶于溶液、S离子变为单质，滤渣A的主要成分是SiO2和S；随后向含有Bi3+的溶液中加入铁粉，由于Fe的活动性强于Bi，可以将Bi3+还原为Bi单质，Bi单质与过氧化钠在空气中焙烧即得到铋酸钠固体。

(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有搅拌、粉碎矿石、升高温度等，所以正确的选项是bc；

(2)FeCl3和BiCl3都是强酸弱碱盐，Fe3+、Bi3+会发生水解反应形成Fe(OH)3、Bi(OH)3等不溶性沉淀，溶浸时通常加入FeCl3溶液和浓盐酸，向其中加入过量浓盐酸的目的是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀，提高原料的浸出率；酸性氧化物SiO2不能与酸发生反应，在加入FeCl3溶液时会发生氧化还原反应：S2-+2Fe3+=S↓+2Fe2+，产生的S单质难溶于水，也以沉淀的形式存在，所以得到的滤渣成分是S、SiO2；

(3)Bi和过氧化钠在空气中焙烧，生成铋酸钠，反应方程式为2Bi+Na2O2+2O22NaBiO3；

(4)铋酸钠可在酸性介质中将Mn2+氧化为，则根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，NaBiO3被还原为Bi3+的离子方程式是5NaBiO3+2Mn2++14H+=2+5Na++5Bi3++7H2O；

(5)实验室为了测定NaBiO3样品的纯度，需要配制250mL 2.0mo1·L-1FeSO4溶液，所需要的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外，还需要250mL容量瓶、胶头滴管；

(6)根据在氧化还原反应中电子转移数目相等可得关系式：NaBiO3~2FeSO4，n(FeSO4)=2.0mo1·L-1×0.031L=0.062mol，则n(NaBiO3)=0.031mol，所以该样品中NaBiO3纯度为=86.8%。