Question

【題目】銅的電解實現(xiàn)了銅與雜質(zhì)的分離，也造成了一部分資重金屬進入陽極泥中，通過對陽極泥的綜合處理可以回收可觀的寶貴金屬。稀散元素硒和碲廣泛用于治金工業(yè)、電子工業(yè)、國防工業(yè)、醫(yī)學和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，需求量越來越大。電解精煉銅的陽極泥主要成分為Cu2Se、Cu2Te和少量金屬單質(zhì)Au等，工業(yè)上從其中同收碲、硒的一種工藝流程如圖:

已知:TeO2是兩性氧化物，Se和TeO2的物理性質(zhì)如下表:

物理性質(zhì)	熔點	沸點	水溶性
Se	221℃	685℃	難溶于水
TeO2	733℃	1260℃	微溶于水

(1)“焙燒”時所加的硫酸濃度最好為_____(填序號)。

a.10% b.50% c.70% d.98%

(2)加硫酸焙燒過程中Cu2Se參與反應的化學方程式為_________，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是_______。

(3)濾渣的主要成分是_______ (填化學式)。

(4)“酸溶”后，將TeO2先溶于鹽酸得到四氯化碲，然后再通入二氧化硫得到碲單質(zhì)，后者發(fā)生反應的化學方程式為______________ 。

(5)“沉碲”時控制溶液的pH為4.5-5.0，生成TeO2沉淀。如果H2SO4過量，溶液酸度過大，將導致“沉碲”不完全，原因是______________ 。

(6)過濾所得粗硒中含有Ni、Fe、Cu等雜質(zhì)，可采用真空蒸餾的方法進行提純，獲得純硒。真空蒸餾的揮發(fā)物中硒含量與溫度的關(guān)系如圖所示。蒸餾操作中控制的最佳溫度是_____(填序號)

a. 455℃ b.462℃ c.475℃ d.515℃

(7)工業(yè)上還可以通過電解銅陽極泥堿浸，過濾后的濾液得到單質(zhì)碲。己知電解時的電極均為石墨，則陰極的電極反應式為___________。

Answer 1

【答案】 【答題空9-1】d Cu2Se+6H2SO4(濃) 2CuSO4+SeO2↑+4SO2↑+6H2O 3∶4 Au和Cu(OH)2 TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4 TeO2是兩性氧化物，H2SO4過量會導致TeO2繼續(xù)與H2SO4反應導致?lián)p失 c +3H2O+=Te+6OH－

【解析】分析：本題考查無機化學的相關(guān)推斷，以及兩性氧化物的性質(zhì)，陽極泥和濃硫酸焙燒生成二氧化硒、二氧化硫氣體和其它產(chǎn)物，將硒元素和碲元素初步分離，產(chǎn)物經(jīng)過堿浸過濾后濾渣為Au和Cu(OH)2,進一步分離最終得到Te。

詳解：（1）由于“焙燒”時濃硫酸表現(xiàn)強氧化性，因此所加的硫酸濃度最好為98%，故本題選D。

（2）從流程圖可知：Cu2Se與濃硫酸反應生成二氧化硒、二氧化硫，3∶4根據(jù)電子守恒和原子守恒，寫出化學方程式為Cu2Se+6H2SO4(濃) 2CuSO4+SeO2↑+4SO2↑+6H2O ，從方程式可知，該反應的氧化產(chǎn)物為CuSO4和SeO2，還原產(chǎn)物為SO2，因此氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是3∶4。

（3）從流程可知，濾渣的主要成分是Au和Cu(OH)2。

（4）TeO2與鹽酸反應生成TeCl4，之后被SO2還原成Te，SO2的氧化產(chǎn)物為H2SO4，反應方程式為：TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4。

（5）TeO2是兩性氧化物，因此H2SO4過量會導致TeO2繼續(xù)與H2SO4反應導致?lián)p失。

（6）從硒含量與溫度的關(guān)系圖知，蒸餾操作中控制的最佳溫度是475℃，故選c。

（7）陽極泥堿浸，過濾后的溶液是Na2TeO3的溶液，惰性電極進行電解，陽極上是TeO32-離子得到電子生成Te，結(jié)合氫氧根離子配平電子守恒得到電極反應式：TeO32- +3H2O+4e-=Te+6OH－，本題答案為：TeO32- +3H2O+4e-=Te+6OH－。