题目

题型：不详难度：来源：

工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质，其工艺流程如下：

已知：①阳极泥的主要化学成分，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温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响，如表2所示
表二

	固定浸出温度			固定H2SO4浓度
H2SO4浓度 mol/L	浸出率/%		浸出温度/℃	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）步骤I的主要目的为浸出铜，此过程中发生的主要反应的化学方程式为____________分析表2数据，可知步骤I最适合的条件为                   。
（2）步骤Ⅱ中，加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子，加入NaCl的目的为____。
（3）步骤Ⅲ的操作方法为                     。
（4）步骤Ⅳ中，反应温度为75℃。加入H₂O₂溶液的作用为                  ；此过程中H₂O₂溶液的添加量要远远高于理论值，原因为                  。
（5）步骤Ⅵ中所发生反应的化学方程式为                       。
（6）步骤Ⅶ中，Te的获得可以通过碱性环境下电解Na₂TeO₃溶液实现，其阴极的电极反应式为     。
（7）步骤Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用____进行分离（填选项字母）。
A．稀硝酸    B．浓盐酸    C．浓氢氡化钠溶液    D．王水

答案

（1）2Cu＋O₂＋2H₂SO₄＝2CuSO₄＋2H₂O    硫酸浓度3 mol·L^-1、浸出温度40℃
（2）除去滤液中的Ag⁺
（3）加热浓缩（蒸发）、冷却结晶、过滤
（4）氧化滤渣中的硒和碲，使其进入溶液中，增加硒和碲的浸出率。H₂O₂会有部分分解。
（5）Na₂SeO₃＋2Na₂SO₃＋2HCl＝Se＋2Na₂SO₄＋2NaCl＋H₂O
（6）TeO₃^2-＋4e^－＋3H₂O＝Te＋6OH^－
（7）A

解析

试题分析：(1) 步骤I的主要过程中发生的主要反应的化学方程式为2Cu＋O₂＋2H₂SO₄＝2CuSO₄＋2H₂O．由表2数据可知：硫酸的浓度越大，Cu浸出率越高。在硫酸的浓度不变时，温度越高Cu浸出率越高。但是浓度太高，杂质Se、Te的浸出率也越高;温度越高，Ag、Se、Te的浸出率也越高。综合考虑纯度、能耗等，最合适的条件是硫酸浓度3 mol/L、浸出温度40℃．（2）步骤Ⅱ中，加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子，加入NaCl的目的为利用AgCl的不溶性来除去滤液中的杂质离子Ag⁺。（3）步骤Ⅲ从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体的操作方法为加热浓缩（蒸发）、冷却结晶、过滤。（4）步骤Ⅳ中，加入H₂O₂溶液的作用为把滤渣中的硒和碲氧化为离子，使其进入溶液中，增加硒和碲的浸出率。此过程中H₂O₂溶液的添加量要远远高于理论值是因为H₂O₂不稳定，受热容易分解，有H₂O₂会有部分发生了分解反应。（5）根据过程示意图及氧化还原反应的特征与实质，可知步骤Ⅵ中所发生反应的化学方程式为Na₂SeO₃＋2Na₂SO₃＋2HCl＝Se＋2Na₂SO₄＋2NaCl＋H₂O。（6）步骤Ⅶ中，Te的获得可以通过碱性环境下电解Na₂TeO₃溶液实现，Te应该在阴极得到。其阴极的电极反应式为TeO₃^2-＋4e^－＋3H₂O＝Te＋6OH^－。（7）因为Au与常见的试剂都不能发生反应。而Ag则能与硝酸反应得到硝酸银溶液。所以步骤Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用硝酸溶解，然后进行过滤分离。选项为A。