题目内容

【题目】金是一种用途广泛的贵重金属。某化工厂利用氰化法从一种含金矿石中提取金的工艺流程如下:

资料:

Zn + O2 + H2O = Zn(OH)2

Zn2+(aq) Zn(CN)2(s) Zn(CN)42-(aq)

1)步骤2中发生的反应有:

2Au(s) + 4CN-(aq) + 2H2O(l) + O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) + H2O2(aq) H = -197.61 kJ·mol-1

2Au(s) + 4CN-(aq)+ H2O2(aq) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) H = -386.93 kJ·mol-1

2Au(s)+ 4CN-(aq)+ H2O(l) + 1/2O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq)H =_______

2)下图是步骤2中金的溶解速率与温度的关系。80℃以后溶解速率降低的原因是___________

3)步骤4的目的是_________________

4)步骤5置换的总反应是:

2Au(CN)2- + 3Zn + 4CN- + 2H2O = 2Au + 2Zn(CN)42- + ZnO22- + 2H2

则以下说法正确的是________(填字母序号)

A 步骤5进行时要先脱氧,否则会增加锌的用量

B 若溶液中c(CN-)过小,会生成Zn(CN)2,减缓置换速率

C 实际生产中加入适量Pb(NO3)2的目的是形成原电池加快置换速率

5)脱金贫液(主要含有CN-)会破坏环境,影响人类健康,可通过化学方法转化为无毒废水净化排放。碱性条件下,用Cl2将贫液中的CN-氧化成无毒的CO2N2,该反应的离子方程式为_______________

【答案】-292.27kJ·mol-1 温度太高会减小O2的溶解度,使c(O2)减小,[或温度太高会使H2O2分解,c(H2O2)减小],金的溶解速率降低 提高金的浸出率(或提高金的产率,或减小金的损失,合理即可) ABC 2CN- + 5Cl2 + 8OH- === 2CO2↑ + N2↑ + 10Cl- + 4H2O

【解析】

含金矿石经磨矿粉碎后加入KCNKOH混合液,并通入氧气,反应生成Au(CN)2-,过滤,将滤渣洗涤,在滤液中加入Zn置换,可生成ZnAu沉淀,加入酸除去锌,可得到金,以此解答该题。

(1)根据盖斯定律分析解答;

(5)根据题意写出反应物和生成物,结合氧化还原反应方程式的配平方法书写方程式。。

(1)2Au(s)+4CN-(aq)+2H2O(l)+O2(g)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq)+H2O2(aq) H=-197.61kJmol-1,②2Au(s)+4CN-(aq)+H2O2(aq)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq) H=-386.93kJmol-1,根据盖斯定律,将可得2Au(s)+4CN-(aq)+H2O(l)+O2(g)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq) H=-292.27 kJmol-1,故答案为:-292.27kJmol-1

(2)温度越高,气体在水中的溶解度越小。温度较高时,导致氧气的溶解度减小,同时也导致过氧化氢分解,使过氧化氢的浓度降低,金的溶解速率降低,故答案为:温度太高会减小O2的溶解度,使c(O2)减小[或温度太高会使H2O2分解,c(H2O2)减小],金的溶解速率降低;

(3)步骤4是洗涤沉淀,可提高金的浸出率(或提高金的产率,或减小金的损失),故答案为:提高金的浸出率(或提高金的产率,或减小金的损失)

(4)A.氧气可氧化锌,则步骤5进行时要先脱氧,否则会增加锌的用量,故A正确;B.若溶液中c(CN-)过小,会生成Zn(CN)2Zn(CN)2为固体,难溶于水,会减缓置换速率,故B正确;C.实际生产中加入适量Pb(NO3)2,锌置换出Pb,可形成原电池,加快置换速率,故C正确;故答案为:ABC

(5)碱性条件下,用Cl2将脱金贫液(主要含有CN-)中的CN-氧化成无毒的CO2N2,该反应的离子方程式为2CN-+5Cl2+8OH-═2CO2↑+N2↑+10Cl-+4H2O,故答案为:2CN-+5Cl2+8OH-═2CO2↑+N2↑+10Cl-+4H2O

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