Question

【题目】精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥（主要含有铜、银、金、少量的镍）中分离提取多种金属元素的工艺流程如下：

已知：ⅰ．分金液中含金离子主要成分为[AuCl4]-；分金渣的主要成分为AgCl；

ⅱ．分银液中含银离子主要成分为[Ag（SO3）2]3-，且存在[Ag（SO3）2]3-Ag++2SO32-

ⅲ．“分铜”时各元素的浸出率如表所示。

（1）由表中数据可知，Ni的金属性比Cu______。分铜渣中银元素的存在形式为（用化学用语表示）______。

（2）“分金”时，单质金发生反应的离子方程式为______。

（3）Na2SO3溶液中含硫微粒物质的量分数与pH的关系如图所示。

“沉银”时，需加入硫酸调节溶液的pH=4，分析能够析出AgCl的原因为______。调节溶液的pH不能过低，理由为______（用离子方程式表示）。

（4）工业上，用镍为阳极，电解0.1mol/L NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液，可得高纯度的球形超细镍粉。当其他条件一定时，NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示：

为获得高纯度的球形超细镍粉，NH4Cl溶液的浓度最好控制为______g/L，当NH4Cl溶液的浓度大于15g/L时，阴极有无色无味气体生成，导致阴极电流效率降低，该气体为______。

Answer 1

【答案】强 AgCl 2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2[AuCl4]-+3H2O H2SO4电离出的H+降低了SO32-的浓度，促使[Ag（SO3）2]3-Ag++2SO32-平衡正向移动，电离出Ag+，Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl 避免产生污染气体SO2 10 H2

【解析】

由流程可知，铜阳极泥加入硫酸、过氧化氢和氯化钠分铜，“分铜”时，单质铜发生反应是铜在酸性溶液中被过氧化氢氧化生成硫酸铜和水，“分铜”时加人足量的NaCl的主要作用为使溶解出的Ag+形成AgCl进入分铜渣，加入盐酸和氯酸钠分金，分金液的主要成分为[AuCl4]-，“分金”时，单质金发生反应是金和加入的氯酸钠和盐酸发生氧化还原反应生成[AuCl4]-，分金渣加入亚硫酸钠过滤得到分银液中主要成分为[Ag(SO3)2]3-，且存在[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-加入硫酸沉银，促使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移动，电离出Ag+，Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl，以此解答该题。

(1)由表中数据可知，Ni的浸出率大，则Ni的金属性比Cu强，分铜渣中银元素的存在形式为AgCl；

故答案为：强；AgCl；

(2)分金液的主要成分为[AuCl4]-，“分金”时，单质金发生反应是金和加入的氯酸钠和盐酸发生氧化还原反应生成[AuCl4]-，反应的离子方程式为2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2[AuCl4]-+3H2O；

故答案为：2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2[AuCl4]-+3H2O；

(3)分银液中主要成分为[Ag（SO3）2]3-，且存在[Ag（SO3）2]3-Ag++2SO32-，H2SO4电离出的H+降低了SO32-的浓度，平衡正向进行，能够析出AgCl的原因为：H2SO4电离出的H+降低了SO32-的浓度，促使[Ag（SO3）2]3-Ag++2SO32-平衡正向移动，电离出Ag+，Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl，调节溶液的pH不能过低理由为：避免产生污染气体SO2；

故答案为：H2SO4电离出的H+降低了SO32-的浓度，促使[Ag（SO3）2]3-Ag++2SO32-平衡正向移动，电离出Ag+，Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl；避免产生污染气体SO2；

(4)根据图2可知，NH4Cl的浓度为10gL-1时，镍的成粉率最高，所以NH4Cl的浓度最好控制为10gL-1，当NH4Cl浓度大于15gL-1时，阴极有气体生成，阴极发生还原反应，溶液中铵根离子水解溶液呈酸性，阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑或2NH4++2H2O+2e-=2NH3H2O+H2↑，阴极生成的气体为H2；

故答案为：10；H2。