题目内容

【题目】硒(Se)和碲(Te)有许多优良性能，被广泛用于冶金、化工、医药卫生等领域。工业上以铜阳极泥(含有Cu、Cu2S、Cu2Se、Cu2Te等)为原料制备硒和碲的一种生产工艺如下图所示：

已知：“酸浸”过程中TeO2与硫酸反应生成TeOSO4。

(1)焙烧时通入氧气使铜阳极泥沸腾，目的是________________。

(2)SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____________。已知25℃时，亚硒酸(H2SeO3)的Ka1=2.5×10-3，Ka2=2.6×10-7，NaHSeO3溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”)，理由是____________________。

(3)“浸出液”的溶质成分除了TeOSO4外，还有_______________。上述整个流程中可以循环使用的物质是___________________。

(4)“还原”步骤中生成Te的化学方程式为_______________________；Te也可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液获得，其阴极的电极反应式为___________________。

(5)粗硒中硒的含量可用如下方法测定：

①Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O；

②SeO2+4KI+4HNO3=Se+2I2+4KNO3+2H2O；

③I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI

通过用Na2S2O3标准溶液滴定反应②中生成的I2来计算硒的含量。实验中准确称量0．1200 g粗硒样品，滴定中消耗0.2000 mol·L-1Na2S2O3溶液24．00 mL，则粗硒样品中硒的质量分数为_______________。

【答案】 增大氧气与铜阳极泥的接触面积，加快反应速率 2:1 < HSeO3-的水解常数，由于Ka1<Ka2，故NaHSeO3溶液的pH<7 CuSO4 H2SO4 2SO2+TeOSO4+3H2O=Te+3H2SO4 TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH- 79%

【解析】试题分析：(1)阳极泥沸腾时与氧气接触面积加大。

(2)SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se，Se化合价降低，所以SO2中硫元素升高生成硫酸，根据电子守恒判断氧化产物与还原产物的物质的量之比。根据HSeO3-的水解常数和电离平衡常数大小比较判断NaHSeO3溶液的pH。

(3)根据元素守恒分析“浸出液”的溶质成分。

(4) “还原”步骤中SO2与TeOSO4生成Te；Na2TeO3生成Te发生还原反应，阴极TeO32-得电子生成Te。

(5)根据氧化还原反应关系式计算硒的质量分数。

解析：(1) 阳极泥沸腾时与氧气接触面积加大，目的是加快反应速率。

(2)SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se，方程式为SeO2+2SO2+2H2O=Se+2H2SO4；氧化产物是H2SO4、还原产物是Se，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1。HSeO3-的水解常数，HSeO3-的电离平衡常数2.6×10-7，电离大于水解，所以NaHSeO3溶液的pH<7。

(3) 根据元素守恒“浸出液”的溶质成分除了TeOSO4外，还有CuSO4。整个流程中可以循环使用的物质是H2SO4。

(4) “还原”步骤中SO2与TeOSO4生成Te的方程式为2SO2+TeOSO4+3H2O=Te+3H2SO4；Na2TeO3生成Te发生还原反应，阴极TeO32-得电子生成Te，阴极反应式为TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH- 。

(5)设Se的质量为xg，根据关系式

X=0.0948g

则粗硒样品中硒的质量分数为79% 。

练习册系列答案
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Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+0.5O2(g)　ΔH=-226kJ·mol-1②

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物质

H2(g)

Br2(g)

HBr(g)

1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)

436

200

a

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温度

250℃

300℃

350℃

K

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有关此电池的推断错误的是（ ）

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