Question

硒是制光电池的一种原料，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图1，请回答下列问题：

（1）实验室中电解精炼铜的简易装置如图2所示，请在图中标出电极材料和电解液的名称

．
（2）阳极泥中硒以Se、Ag₂Se、Cu₂Se等形式存在，Se和浓硫酸反应的化学方程式为

Se+2H₂SO₄（浓）

△   .

SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O

．
（3）SeO₂溶于水得H₂SeO₃（K_a1=3.5×10^-3，K_a2=5.0×10^-8），亚硒酸溶液与SO₂反应制硒的离子方程式为

H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺

．电解亚硒酸溶液可制得强酸H₂SeO₄，则电解时的阳极反应式为

H₂SeO₃-2e^-+H₂O═SeO₄^2-+4H⁺

．
（4）上述硒的提取过程中存在的主要问题是

浓硫酸的腐蚀性强

、

焙烧过程中产生大量有毒气体SO₂，污染环境

．

Answer 1

分析：（1）电解精炼铜时粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO₄溶液作电解液；
（2）根据流程图可知硒的氧化产物为SeO₂，浓硫酸的还原产物为SO₂，由此可得出化学方程式；
（3）根据题中提示H₂SeO₃是弱酸，在离子方程式中应写化学式；电解亚硒酸溶液时，阳极发生氧化反应生成硒酸；
（4）根据浓硫酸、二氧化硫的性质分析解答．

解答：解：（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，其图为，
故答案为：；
（2）根据流程图可知硒的氧化产物为SeO₂，浓硫酸的还原产物为SO₂，所以该反应方程式为：Se+2H₂SO₄（浓）

△   .

SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Se+2H₂SO₄（浓）

△   .

SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（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，离子方程式为：H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，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═SeO₄^2-+4H⁺，
故答案为：H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺；H₂SeO₃-2e^-+H₂O═SeO₄^2-+4H⁺；
（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：浓硫酸的腐蚀性强；焙烧过程中产生大量有毒气体SO₂，污染环境．

点评：本题以电解原理为载体考查了物质的制备，明确制备原理是解本题关键，结合物质的性质分析解答，注意运用题给信息，难度中等．