Question

工業(yè)上可以從電解銅的陽極泥中提取很多重要物質(zhì)，其工藝流程如下：

已知：①陽極泥的主要化學(xué)成分，如表1所示

表一

主要成份	Cu??? Ag???? Au????? Se???? Te
百分含量/%	23．4??? 12．1???? 0．9???? 6．7???? 3．1

 

②溫度和硫酸濃度對陽極泥中各組分浸出率的影響，如表2所示

表二

	固定浸出溫度			固定H2SO4濃度
H2SO4濃度 mol/L	浸出率/%		浸出溫度/℃	浸出率/%
Cu? Ag? Au? Se? Te		Cu? Ag? Au? Se? Te
4	95．1 4．67? <0．2? 0．83 8．93		30	87．1 4．58? <0．2 0．08 6．83
3	94．5 4．65? <0．2? 0．28 6．90		40	94．5 4．65? <0．2? 0．28 6．90
2	78．1 2．65? <0．2? 0．05 2．85		50	96．1 5．90? <0．2? 0．64 8．73

 

（1）步驟I的主要目的為浸出銅，此過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________分析表2數(shù)據(jù)，可知步驟I最適合的條件為??????????????????? 。

（2）步驟Ⅱ中，加入Cu粉的目的是除去濾液中含碲的離子，加入NaCl的目的為____。

（3）步驟Ⅲ的操作方法為????????????????????? 。

（4）步驟Ⅳ中，反應(yīng)溫度為75℃。加入H2O2溶液的作用為?????????????????? ；此過程中H2O2溶液的添加量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論值，原因?yàn)?/span>?????????????????? 。

（5）步驟Ⅵ中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為?????? ???????????????? 。

（6）步驟Ⅶ中，Te的獲得可以通過堿性環(huán)境下電解Na2TeO3溶液實(shí)現(xiàn)，其陰極的電極反應(yīng)式為 ???? 。

（7）步驟Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用____進(jìn)行分離（填選項(xiàng)字母）。

A．稀硝酸 ?? B．濃鹽酸? ?? C．濃氫氡化鈉溶液? ?? D．王水

 

Answer 1

【答案】

（1）2Cu＋O2＋2H2SO4＝2CuSO4＋2H2O? ?? 硫酸濃度3 mol·L-1、浸出溫度40℃

（2）除去濾液中的Ag+

（3）加熱濃縮（蒸發(fā)）、冷卻結(jié)晶、過濾

（4）氧化濾渣中的硒和碲，使其進(jìn)入溶液中，增加硒和碲的浸出率。H2O2會(huì)有部分分解。

（5）Na2SeO3＋2Na2SO3＋2HCl＝Se＋2Na2SO4＋2NaCl＋H2O

（6）TeO32-＋4e－＋3H2O＝Te＋6OH－

（7）A

【解析】

試題分析：(1) 步驟I的主要過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu＋O2＋2H2SO4＝2CuSO4＋2H2O．由表2數(shù)據(jù)可知：硫酸的濃度越大，Cu浸出率越高。在硫酸的濃度不變時(shí)，溫度越高Cu浸出率越高。但是濃度太高，雜質(zhì)Se、Te的浸出率也越高;溫度越高，Ag、Se、Te的浸出率也越高。綜合考慮純度、能耗等，最合適的條件是硫酸濃度3 mol/L、浸出溫度40℃． （2）步驟Ⅱ中，加入Cu粉的目的是除去濾液中含碲的離子，加入NaCl的目的為利用AgCl的不溶性來除去濾液中的雜質(zhì)離子Ag+。（3）步驟Ⅲ從硫酸銅溶液中得到硫酸銅晶體的操作方法為加熱濃縮（蒸發(fā)）、冷卻結(jié)晶、過濾。（4）步驟Ⅳ中，加入H2O2溶液的作用為把濾渣中的硒和碲氧化為離子，使其進(jìn)入溶液中，增加硒和碲的浸出率。此過程中H2O2溶液的添加量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論值是因?yàn)?/span>H2O2不穩(wěn)定，受熱容易分解，有H2O2會(huì)有部分發(fā)生了分解反應(yīng)。（5）根據(jù)過程示意圖及氧化還原反應(yīng)的特征與實(shí)質(zhì)，可知步驟Ⅵ中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SeO3＋2Na2SO3＋2HCl＝Se＋2Na2SO4＋2NaCl＋H2O。（6）步驟Ⅶ中，Te的獲得可以通過堿性環(huán)境下電解Na2TeO3溶液實(shí)現(xiàn)，Te應(yīng)該在陰極得到。其陰極的電極反應(yīng)式為TeO32-＋4e－＋3H2O＝Te＋6OH－。（7）因?yàn)?/span>Au與常見的試劑都不能發(fā)生反應(yīng)。而Ag則能與硝酸反應(yīng)得到硝酸銀溶液。所以步驟Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用硝酸溶解，然后進(jìn)行過濾分離。選項(xiàng)為A。

考點(diǎn)：考查陽極泥的綜合利用的知識(shí)。