Question

【题目】工业上从电解精炼铜的阳极泥(成分为CuS、Cu2Se、Cu2Te 和少量金属单质Au) 中回收碲、硒的工艺流程如下:

已知:①TeO2是两性氧化物。

②Se和TeO2的物理性质如下:

物理性质	熔点	沸点	水溶性
Se	221℃	685℃	难溶于水
TeO2	733℃	1260℃	微溶于水

（1）Se在周期表中的位置为____________。

（2）SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se，当有2 mol电子转移时，会生成______mol Se。过滤所得粗硒可采用真空蒸馏的方法提纯获得纯硒，采用真空蒸馏的目的是_______________。

（3）“碱浸”过滤得到滤渣的主要成分是_______(填化学式)。

（4）“沉碲”时控制溶液的pH为4.5-5.0，生成TeO2沉淀。如果H2SO4的浓度过大，将导致“沉碲”不完全，原因为_______________________________________。

（5）“酸溶”将TeO2先溶于硫酸得到Te(SO4)2，然后加入Na2SO3溶液进行还原，还原碲的离子反应方程式是_______________________________________。

（6）常温下，SeO2与NaOH溶液反应所得NaHSeO3溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”)，请通过计算说明_____________________________。(已知25℃时，亚硒酸(H2SeO3)的Ka1=2.5×10-3，Ka2=2.5×10-7)

Answer 1

【答案】四周期，第VIA族 0.5 降低Se的沸点，避免 Se与空气中氧气发生反应 CuO,Au 硫酸浓度过大， TeO2会溶于酸，导致 TeO2沉淀不完全 Te4++2SO32- +2H2O===2SO42-+Te↓+4H+ < HSeO3－的水解常数Kh＝4.0×10－12，由于 Kh<Ka2，故NaHSeO3 溶液的 pH<7

【解析】

电解精炼铜的阳极泥主要成分为CuS、Cu2Se、Cu2Te和少量金属单质Au，高温焙烧得SeO2和SO2混合气体，气体冷却后通入冷水中发生反应生成Se和硫酸，经过滤得到Se；剩余固体用NaOH溶解其中两性氧化物TeO2，经过滤得Na2TeO3水溶液，用稀硫酸酸化并过滤后可得到TeO2沉淀，此沉淀再溶于稀硫酸溶解，再滴加Na2SO3溶液，可将溶液中的Te4+还原为Te。

（1）根据原子结构可知Se在周期表中的位置为四周期，第VIA族。本小题答案为：四周期，第VIA族。

（2）+4价Se的氧化性强于+4价S的氧化性，SeO2、SO2的混合气体用水吸收得到H2SO4、Se，反应的化学方程式为。由化学反应方程式可知每转移4mol电子生成1mol的Se，则转移2mol电子生成0.5mol的Se。Se的沸点为685°C，还原性强于S，采用真空蒸馏的方法提纯硒，不仅可以降低Se的沸点，也可以避免Se与空气中的O2发生反应。本小题答案为：0.5；降低Se的沸点，避免 Se与空气中氧气发生反应 。

（3）阳极泥中的CuS、Cu2Se、Cu2Te在高温焙烧过程中，会与O2反应转化为CuO、SO2、SeO2、TeO2，Au不反应，加入NaOH“碱浸”时，CuO、Au不与NaOH溶液反应，TeO2溶解在NaOH溶液中，所以得到的滤渣的主要成分为CuO、Au。本小题答案为：CuO、Au。

（4）根据题目信息，TeO2是两性氧化物，能与H2SO4反应，如果H2SO4的浓度过大，即H2SO4过量，“沉碲”得到的TeO2继续与H2SO4反应而导致损失。本小题答案为：硫酸浓度过大， TeO2会溶于酸，导致 TeO2沉淀不完全。

（5）溶液中的Te4+具有较强的氧化性，加入还原性较强的SO32-，二者发生反应生成SO42-和Te单质，其离子方程式为，本小题答案为：。

（6）NaHSeO3溶液中，HSeO3-既能水解，又能电离，比较水解和电离能力大小即可判断溶液的酸碱性，若电离能力大于水解能力，溶液呈酸性，若水解能力大于电离能力，溶液呈碱性，HSeO3-的水解平衡常数＜ ，故NaHSeO3溶液呈酸性，pH<7，本小题答案为：<；HSeO3－的水解常数Kh＝4.0×10－12，由于 Kh<Ka2，故NaHSeO3 溶液的 pH<7。