Question

【題目】金是一種用途廣泛的貴重金屬。某化工廠利用氰化法從一種含金礦石中提取金的工藝流程如下：

資料：

① Zn + O2 + H2O = Zn(OH)2

② Zn2+(aq) Zn(CN)2(s) Zn(CN)42-(aq)

（1）步驟2中發生的反應有：

① 2Au(s) + 4CN-(aq) + 2H2O(l) + O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) + H2O2(aq) H = -197.61 kJ·mol-1

② 2Au(s) + 4CN-(aq)+ H2O2(aq) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) H = -386.93 kJ·mol-1

則2Au(s)+ 4CN-(aq)+ H2O(l) + 1/2O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq)的H =_______。

（2）下圖是步驟2中金的溶解速率與溫度的關系。80℃以后溶解速率降低的原因是___________。

（3）步驟4的目的是_________________。

（4）步驟5置換的總反應是：

2Au(CN)2- + 3Zn + 4CN- + 2H2O = 2Au + 2Zn(CN)42- + ZnO22- + 2H2↑

則以下說法正確的是________(填字母序號)。

A 步驟5進行時要先脫氧，否則會增加鋅的用量

B 若溶液中c(CN-)過小，會生成Zn(CN)2，減緩置換速率

C 實際生產中加入適量Pb(NO3)2的目的是形成原電池加快置換速率

（5）脫金貧液(主要含有CN-)會破壞環境，影響人類健康，可通過化學方法轉化為無毒廢水凈化排放。堿性條件下，用Cl2將貧液中的CN-氧化成無毒的CO2和N2，該反應的離子方程式為_______________。

Answer 1

【答案】-292.27kJ·mol-1 溫度太高會減小O2的溶解度，使c(O2)減小，[或溫度太高會使H2O2分解，c(H2O2)減小]，金的溶解速率降低 提高金的浸出率(或提高金的產率，或減小金的損失，合理即可) ABC 2CN- + 5Cl2 + 8OH- === 2CO2↑ + N2↑ + 10Cl- + 4H2O

【解析】

含金礦石經磨礦粉碎后加入KCN、KOH混合液，并通入氧氣，反應生成Au(CN)2-，過濾，將濾渣洗滌，在濾液中加入Zn置換，可生成Zn、Au沉淀，加入酸除去鋅，可得到金，以此解答該題。

(1)根據蓋斯定律分析解答；

(5)根據題意寫出反應物和生成物，結合氧化還原反應方程式的配平方法書寫方程式。。

(1)①2Au(s)+4CN-(aq)+2H2O(l)+O2(g)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq)+H2O2(aq) △H=-197.61kJmol-1，②2Au(s)+4CN-(aq)+H2O2(aq)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq) △H=-386.93kJmol-1，根據蓋斯定律，將可得2Au(s)+4CN-(aq)+H2O(l)+O2(g)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq) △H=-292.27 kJmol-1，故答案為：-292.27kJmol-1；

(2)溫度越高，氣體在水中的溶解度越小。溫度較高時，導致氧氣的溶解度減小，同時也導致過氧化氫分解，使過氧化氫的濃度降低，金的溶解速率降低，故答案為：溫度太高會減小O2的溶解度，使c(O2)減小[或溫度太高會使H2O2分解，c(H2O2)減小]，金的溶解速率降低；

(3)步驟4是洗滌沉淀，可提高金的浸出率(或提高金的產率，或減小金的損失)，故答案為：提高金的浸出率(或提高金的產率，或減小金的損失)；

(4)A．氧氣可氧化鋅，則步驟5進行時要先脫氧，否則會增加鋅的用量，故A正確；B．若溶液中c(CN-)過小，會生成Zn(CN)2，Zn(CN)2為固體，難溶于水，會減緩置換速率，故B正確；C．實際生產中加入適量Pb(NO3)2，鋅置換出Pb，可形成原電池，加快置換速率，故C正確；故答案為：ABC；

(5)堿性條件下，用Cl2將脫金貧液(主要含有CN-)中的CN-氧化成無毒的CO2和N2，該反應的離子方程式為2CN-+5Cl2+8OH-═2CO2↑+N2↑+10Cl-+4H2O，故答案為：2CN-+5Cl2+8OH-═2CO2↑+N2↑+10Cl-+4H2O。