(共14分)(1)美国麻省理工学院(MIT)近年来设计出镁锑液态金属电池,其工作原理如图所示,负极金属失去电子,并通过外电路做功,而负极金属离子化后通过熔盐迁移到正极并与正极金属合金化;充电则执行相反的过程。
写出电池放电时的正极反应式为 。
(2)我国锑的蕴藏量占世界第一位,辉锑矿(Sb2S3)是其主要矿物。某冶金课题组进行三氯化锑水溶液的电解研究,然后利用电解过程中阳极生成的五氯化锑作为浸出剂,对辉锑矿进行酸性浸出;从而实现浸出-电解的闭路循环,解决了传统炼锑过程中“工业三废”排放量大的问题。流程如图:
①写出锑元素在周期表中的位置 。
②“工业三废”指的是 。
③电解过程中阳极主要是Sb3+被氧化成Sb5+。请写出阴极的电极反应式 。
④根据流程图写出“浸出”步骤发生反应的化学方程式 。
⑤已知浸出液中除Sb3+外,还有Cu2+、Pb2+等重金属离子,其中c(Cu2+)=1.6×10-3mol·L-1,向浸出液中加入硫化钠至溶液中的Cu2+刚好完全沉淀,则c(S2-)= 。(已知Ksp(CuS)=8×10-45 Ksp(PbS)=3.4×10-28)
⑥还原除砷的原理是:在大于4mol·L-1的HCl溶液中,以次磷酸钠(Na3PO2)做还原剂,保持微沸温度,使AsCl3被还原为棕色单质砷沉淀,请配平该反应的化学方程式:
AsCl3 + Na3PO2 + HCl + H2O = As ↓+ H3PO3 + NaCl