Question

【題目】碲(Te)為第VIA元素，其單質(zhì)憑借優(yōu)良的性能成為制作合金添加劑、半導(dǎo)體、光電元件的主體材料，并被廣泛應(yīng)用于冶金、航空航天、電子等領(lǐng)域�？蓮木珶掋~的陽(yáng)極泥(主要成分為Cu2Te)中回收碲，工藝流程如下 :

(1)“焙燒”后,碲主要以TeO2 形式存在,寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________。

(2)為了選擇最佳的焙燒工藝,進(jìn)行了溫度和硫酸加入量的條件試驗(yàn)，結(jié)果如下表所示:

則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的條件為_______________，原因?yàn)?/span>_______________。

(3)工藝( I)中，“還原”時(shí)發(fā)生的總的化學(xué)方程式為_______________。

(4)由于工藝(I)中“氧化”對(duì)溶液和物料條件要求高，有研究者采用工藝(II)獲得碲。則“電積”過(guò)程中，陰極的電極反應(yīng)式為_______________。

(5)工業(yè)生產(chǎn)中，濾渣2經(jīng)硫酸酸浸后得濾液3和濾渣3。

①濾液3 與濾液1合并，進(jìn)入銅電積系統(tǒng)。該處理措施的優(yōu)點(diǎn)為________________。

②濾渣3中若含Au和Ag,可用__________將二者分離。(填字母)

A.王水 B.稀硝酸 C.濃氫氧化鈉溶液 D.濃鹽酸

Answer 1

【答案】 Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O 460℃、硫酸用量為理論量的1.25倍 該條件下，銅的浸出率高且碲的損失較低 Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH- CuSO4溶液回收利用，提高經(jīng)濟(jì)效益 B

【解析】流程分析：流程的目的為從精煉銅的陽(yáng)極泥(主要成分為Cu2Te)中回收碲，則要先除雜。步驟1，培燒Cu2Te，通入氧氣將Cu2Te氧化；步驟2，水浸，根據(jù)流程可知Te元素進(jìn)入濾渣1，CuSO4進(jìn)入濾液1，Cu和Te分離�？赏茢�，步驟1中Cu被氧化為CuO后被硫酸溶解，生成易溶于水的硫酸銅，而Te以微溶于水的TeO2形式存在。步驟3，堿浸，Te元素進(jìn)入濾液2，則TeO2與NaOH反應(yīng)生成易溶于水的鹽。

（1）碲(Te)為第VIA元素，則Te最低化合價(jià)為-2價(jià)，所以Cu2Te中Cu為+1價(jià)，Te為-2價(jià)。培燒時(shí)通入空氣，加入硫酸，生成物中Te主要以TeO2形式存在，Te被氧化為+4價(jià)，Cu被氧化為+2價(jià)，根據(jù)元素守恒，硫酸將Cu溶解生成硫酸銅。利用化合價(jià)升降守恒可配平得方程式為：Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O。

故答案為：Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O；

（2）培燒的主要目的為將Cu元素轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒?/span>CuSO4的，將Te元素轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑷苡谒�的TeO2，從而達(dá)到分離Cu與Te的目的。所以培燒加硫酸的過(guò)程中，應(yīng)提高Cu的浸出率，降低Te的浸出。分析表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)硫酸的量一定時(shí)，溫度升高，銅的浸出率降低；溫度一定時(shí)，銅和Te的浸出率均增大。“460℃、硫酸用量為理論量的1.25倍”的條件最佳，因?yàn)樵摋l件下，銅的浸出率高且碲的損失較低。

故答案為：460℃、硫酸用量為理論量的1.25倍；該條件下，銅的浸出率高且碲的損失較低。

（3）碲(Te)為第VIA元素，可以類(lèi)比S元素進(jìn)行解題。類(lèi)比SO2與NaOH的反應(yīng)可知，堿浸過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為：TeO2+2NaOH= Na2TeO3+H2O。工藝(I)中，加入雙氧水，Na2TeO3被氧化為Na2TeO4沉淀。再加入Na2SO3，Na2TeO4被還原為T(mén)e單質(zhì)。還原過(guò)程的方程式為：Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O。

故答案為：Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O；

（4）工藝(II)中，浸出液主要溶質(zhì)為Na2TeO3，陰極得電子，化合價(jià)降低，被還原，則陰極反應(yīng)為：TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。

故答案為：TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。

（5）①培燒、水浸后濾渣2中還有未浸出的銅，再次加硫酸溶解后得到硫酸銅，過(guò)濾后濾液3中主要成分為硫酸銅，與濾液1中的硫酸銅合并，進(jìn)入銅電積系統(tǒng)，提取銅，該措施有效回收利用了硫酸銅，提高了經(jīng)濟(jì)效益；②Au和Ag都能溶于王水，不能用王水分離銀、金；Ag溶于稀硝酸，Au不溶于硝酸，可以將二者分離；濃NaOH、濃鹽鹽酸都不與Ag、Au反應(yīng)，不能將金、銀分離。

故答案為：CuSO4溶液回收利用，提高經(jīng)濟(jì)效益；B。