Question

【題目】銅陽極泥(主要含有銅、銀、金、少量的鎳)是有色金屬治煉過程中重要的“二次資源”。其合理處理對于實現(xiàn)資源的綜合利用具有重要意義。一種從銅陽極泥中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下

已知:分金液的主要成分為[AuCl4]—;分金渣的主要成分為AgCl;分銀液中主要成分為Ag(SO3)2]3—，且存在[Ag(SO3)2]3—Ag++2SO32—

(1)“分銅”時，單質銅發(fā)生反應的化學方程式為_______________________。已知“分銅”時各元素的浸出率如下表所示。

	Cu	Au	Ag	Ni
浸出率%	85.7	0	4.5	93.5

“分銅”時加入足量的NaC1的主要作用為_________________________________。

(2)“分金”時，單質金發(fā)生反應的離子方程式為__________________________。

(3)某小組模擬工業(yè)上回收分銀渣中的銀，過程如下:

中主要反應:AgCl+2SO32—Ag(SO3)23—+C1—

①研究發(fā)現(xiàn):其他條件不變時，該反應在敞口容器中進行，浸出時間過長會使銀的浸出率(浸出液中銀的質量占起始分銀渣中銀的質量的百分比)降低，可能原因是____________________。

②將Ⅱ中反應的離子方程式補充完整:

_____Ag(SO3)23-+_____OH—+_____==_____+_____SO32—+_____+CO32—

③中回收液可直接循環(huán)使用，但循環(huán)多次后，銀的浸出率會降低。從回收液離子濃度變化和反應限度的角度分析原因:________________________________________。

(4)工業(yè)上，粗銀電解精煉時，電解質溶液的pH為1.5～2，電流為5～10A，若用7A的電流電解60min后，得到21.6gAg，則該電解池的電解效率為________%。(保留小數(shù)點后位。通過一定電荷量時陰極上實際沉積的金屬質量與理論上應沉積的金屬質量之比叫電解效率。法拉第常數(shù)為96500C·mol—1)

Answer 1

【答案】H202+Cu+2H+=Cu2++2H20 使溶出的Ag+形成AgCl進入分銅渣避免銀元素的損失 2Au + 6H++7C1-+C103-=2AuCl4-+3H20 S032-被空氣中氧氣氧化為S042-，使浸出反應平衡左移，浸出率下降 4 6 HCHO 4Ag 8 4H20 隨循環(huán)次數(shù)的增加，浸出液中C（S032-）減小，C （Cl-）增大，AgCl+2S032-Ag（SO3）23-+Cl-平衡左移，浸出率下降 76.6

【解析】

(1)“分銅”時，單質銅被雙氧水氧化為Cu2+； C1-與Ag+反應生成AgC1沉淀；

(2)由分金液的主要成分為[AuCl4]—可知，金被NaC103氧化為[AuCl4]—；

(3) ①S032-具有還原性，能被空氣中氧氣氧化；

②Ag(SO3)23—被甲醛還原為銀，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、質量守恒配平方離子程式；

③隨循環(huán)次數(shù)的增加，浸出液中C（S032-）減小，C （Cl-）增大；

(4)根據(jù)Q=It計算出電量，可知理論上應沉積的金屬質量；

(1)“分銅”時，單質銅被雙氧水氧化為Cu2+反應離子方程式是H202+Cu+2H+=Cu2++2H20；C1-與Ag+反應生成AgC1沉淀，加入足量的NaC1使溶出的Ag+形成AgCl進入分銅渣避免銀元素的損失；

(2)金被NaC103氧化為[AuCl4]—，反應的離子方程式是2Au + 6H++7C1-+C103-=2AuCl4-+3H20；

(3) ①S032-被空氣中氧氣氧化為S042-，使浸出反應平衡左移，所以反應在敞口容器中進行，浸出時間過長會使銀的浸出率降低；

②Ag(SO3)23—被甲醛還原為銀，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、質量守恒配平方離子程式為4Ag(SO3)23-+6OH—+ HCHO ==4Ag +8SO32—+4H20+CO32—；

③隨循環(huán)次數(shù)的增加，浸出液中C（S032-）減小，C （Cl-）增大，AgCl+2S032- Ag（SO3）23-+Cl-平衡左移，浸出率下降；

(4) Q=It=7×3600，電子物質的量為7×3600÷96500=0.261mol，所以理論上生成銀的質量是0.261mol×108g/mol=28.188g，該電解池的電解效率為21.6g÷28.188g×100%=76.6%。