Question

【题目】硒是制造光电池的一种原料，人体缺少硒就会得“克山病”。从电解精炼铜的阳极泥中提取硒的流程如下，已知阳极泥中硒以Se、Ag2Se、Cu2Se等形式存在：

请回答下列问题：

（1）电解精炼铜时，粗铜与电源的_____（填“正极”或“负极”）相连。

（2）SeO2溶于水得到H2SeO3（Ka1=3.5×10－3，Ka2=5.0×10－8），常温下亚硒酸溶液与少量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：_________________，反应所得的盐形成的溶液pH____7，（填>、<或=）原因是________________________________（用相关数据及必要的文字说明）

（3）亚硒酸溶液与SO2反应制硒的化学方程式为_____________________________。电解亚硒酸溶液可制得强酸H2SeO4，则电解时的阴极反应式为________________。

（4）上述硒的提取过程中除了焙烧过程中浓硫酸有强烈的腐蚀性外，还存在的主要问题是___________________________________。

Answer 1

【答案】 正极 H2SeO3 +OH— = HSeO3— + H2O < 经计算，HSeO3—的Kh≈2.9×10－12 <Ka2 ，即HSeO3—的电离程度大于其水解程度 H2SeO3+2SO2+ H2O = Se + 2H2SO4 2H＋+2e－=H2↑ 产生污染环境的SO2气体

【解析】(1)电解精炼粗铜时，纯铜作阴极，粗铜作阳极，电解质溶液为可溶性的铜盐，可以选用硫酸铜溶液，因此粗铜与电源的正极相连，故答案为：正极；

(2)SeO2溶于水得到H2SeO3(Ka1=3.5×10－3，Ka2=5.0×10－8)说明，亚硒酸为弱酸，常温下亚硒酸溶液与少量氢氧化钠溶液反应生成酸式盐，反应的离子方程式为H2SeO3 +OH— = HSeO3— + H2O，HSeO3—的水解平衡常数Kh===×10－11＜Ka2=5.0×10－8，电离程度大于水解程度，溶液显酸性， pH＜7，故答案为：H2SeO3 +OH— = HSeO3— + H2O；<；经计算，HSeO3—的Kh≈2.9×10－12 <Ka2 ，即HSeO3—的电离程度大于其水解程度；

(3)根据题意知，二氧化硫还原亚硒酸生成硒单质，二氧化硫被氧化生成硫酸，化学方程式为：H2SeO3+2SO2+ H2O = Se + 2H2SO4，根据题意知，阳极上亚硒酸失电子生成硒酸，电极反应式为H2SeO3-2e-+H2O═SeO42-+4H+，阴极的电极反应式为2H＋+2e－=H2↑，故答案为：H2SeO3+2SO2+ H2O = Se + 2H2SO4；2H＋+2e－=H2↑；

(4)上述硒的提取过程中用到的浓硫酸具有强腐蚀性，对容器要求较高，且在焙烧的过程中产生二氧化硫等有毒气体，会污染环境，所以要有尾气处理装置，故答案为：产生污染环境的SO2气体。