从辉铋矿（主要成分为Bi2S3，含有SiO2、Cu2S、FeS2杂质）回收铋的一种工艺流程如图所示．已知：ⅰ氧化性：Cu2+>Bi3+>H+ⅱ结合S2-能力：Cu2+>H+>Fe2+ⅲ水解能力：Bi3+>Fe3+（1）“酸浸”过

Question

从辉铋矿（主要成分为Bi₂S₃，含有SiO₂、Cu₂S、FeS₂杂质）回收铋的一种工艺流程如图所示．

已知：ⅰ氧化性：Cu²⁺>Bi³⁺>H⁺
ⅱ结合S^2-能力：Cu²⁺>H⁺>Fe²⁺
ⅲ水解能力：Bi³⁺>Fe³⁺
（1）“酸浸”过程，需分批次的加入NaCIO₃以防生成Cl₂．
①“浸出渣”中除硫外，还含有___（填化学式）．
②Bi₂S₃发生反应的化学方程式为___．
③“酸浸”过程需控制c（H⁺）大于1mol•L^-l的原因为___．
（2）“还原”过程中Fe³⁺发生反应的离子方程式为___．
（3）“沉淀”过程中为了防止Bi³⁺沉淀，应控制（ NH₄）₂S的加入量．
①若溶液中c（ Bi³⁺）=0.5  mol^-1 L^•1，此时c（Cu²⁺）可降低至___  mol•L^-1．
（已知CuS和Bi₂S₃的K_sp分别为6.0×10^-36和2.0×10^一99）
②“净化液”中除Bi³⁺、H⁺和NH₄⁺外，还大量存在的阳离子有___（填离子符号）．
（4）“电解”装置图如下．

①c为___离子交换膜（填“阳”或“阴”）．
②a极的电极反应式为___．

Answer 1

（1）①根据分析：酸浸过程中生成S单质，二氧化硅不溶，故浸出渣为SiO₂和S；
故答案为：SiO₂；
②酸浸过程，由流程可知，生成S单质和Bi³⁺，则反应为：Bi₂S₃+NaClO₃+6HCl=2BiCl₃+3S+NaCl+3H₂O；
故答案为：Bi₂S₃+NaClO₃+6HCl=2BiCl₃+3S+NaCl+3H₂O；
③由题中信息：Bi³⁺易水解，“酸浸”过程需控制c（H⁺）大于1mol•L^-l抑制Bi³⁺水解；
故答案为：抑制Bi³⁺水解；
（2）“还原”过程中Fe³⁺发生反应的离子方程式为：3Fe³⁺+Bi=Bi³⁺+Fe²⁺；
故答案为：3Fe³⁺+Bi=Bi³⁺+Fe²⁺；
（3）①已知CuS和Bi₂S₃的K_sp分别为6.0×10^-36和2.0×10^一99，若溶液中c（ Bi³⁺）=0.5  mol^-1 L^•1，c（S^2-）
<

3	(2.0×10-99)/(0．52)

=2.0×10^一33，此时c（Cu²⁺）可降低至(6.0×10-36)/(2.0×10-33)=3.0×10^-3；
故答案为：3.0×10^-3；
②“净化液”中除Bi³⁺、H⁺和NH₄⁺外，还有酸浸过程加入的Na⁺，还原过程生成的Fe²⁺；
故答案为：Na⁺、Fe²⁺；
（4）净化液（含有Bi³⁺、H⁺和NH₄⁺、Na⁺、Fe²⁺）与混有少量的氢氧化钠溶液电解得到铋，则b极净化液的电极反应为：Bi³⁺+3e^-=Bi，发生还原反应，作阴极，故a为阳极发生氧化反应：Cl^--6e^-+6OH^-=ClO₃^-+3H₂O，为保持电流的稳定，c为阴离子交换膜；
故答案为：①阴；②Cl^--6e^-+6OH^-=ClO₃^-+3H₂O．