题目内容

【题目】工业上用以下流程从铜沉淀渣中回收铜、硒、碲等物质。某铜沉淀渣,其主要成分如表。沉淀渣中除含有铜(Cu)、硒(Se)、碲(Te)外,还含有少量稀贵金属,主要物质为CuCu2SeCu2Te。某铜沉淀渣的主要元素质量分数如下:

Au

Ag

Pt

Cu

Se

Te

质量分数(%)

0.04

0.76

0.83

43.47

17.34

9.23

(1)16S34Se52Te为同主族元素,其中34Se在元素周期表中的位置______

其中铜、硒、碲的主要回收流程如下:

(2)经过硫酸化焙烧,铜、硒化铜和碲化铜转变为硫酸铜。其中碲化铜硫酸化焙烧的化学方程式如下,填入合适的物质或系数:Cu2Te+____H2SO4 2CuSO4+____TeO2+____+____H2O

(3)SeO2与吸收塔中的H2O反应生成亚硒酸。焙烧产生的SO2气体进入吸收塔后,将亚硒酸还原成粗硒,其反应的化学方程式为______

(4)沉淀渣经焙烧后,其中的铜转变为硫酸铜,经过系列反应可以得到硫酸铜晶体。

水浸固体过程中补充少量氯化钠固体,可减少固体中的银(硫酸银)进入浸出液中,结合化学用语,从平衡移动原理角度解释其原因__________

②滤液2经过、____ 、过滤、洗涤、干燥可以得到硫酸铜晶体。

(5)目前碲化镉薄膜太阳能行业发展迅速,被认为是最有发展前景的太阳能技术之一。用如下装置可以完成碲的电解精炼。研究发现在低的电流密度、碱性条件下,随着TeO32-浓度的增加,促进了Te的沉积。写出Te的沉积的电极反应式为___________________

【答案】第四周期VIA 6 1 4SO2 6 H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2H2SO4 由于存在平衡: Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO42-(aq),加入氯化钠固体后, Cl-Ag+反应生成成更难溶的氯化银,使得c(Ag+)降低,进而减少了硫酸银中的银进入滤液2 加热浓缩、冷却结晶 TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-

【解析】

(1)16S34Se52Te为同主族元素,且 34SeS元素的下一周期;

铜、硒、碲的主要回收流程如下:以铜阳极泥(主要成分为CuCu2SeCu2Te)加入硫酸焙烧,得到的气体混合物为SeO2SO2H2O,用水吸收得到H2SO4Se,过滤分离,滤液中含有硫酸,经过净化除杂得到粗硒;焙烧时浓硫酸起氧化剂作用,由元素守恒可知还生成CuSO4TeO2,用水洗涤并过滤后,滤渣为TeO2,滤液为CuSO4溶液,经蒸发浓缩后结晶得到硫酸铜晶体;所得TeO2用盐酸溶解后得到H2TeO3溶液,通入SO2后可制得粗碲;

(2) Cu2Te和浓H2SO4高温焙烧生成CuSO4TeO2,其中TeO2是氧化产物,说明浓硫酸是强氧化剂,则还有还原产物SO2,结合电子守恒和原子守恒配平即可;

(3) SO2气体进入吸收塔后,将H2SeO3还原成硒,同时得到氧化产物H2SO4,结合电子守恒和原子守恒即可得发生反应的化学方程式;

(4)①溶液中存在Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO42-(aq),加入少量氯化钠固体,溶解后溶液中的Cl-会与Ag+结合促进溶解平衡向正方向移动;

CuSO4溶液,经蒸发浓缩后结晶得到硫酸铜晶体;

(5)根据电解原理TeO32-应在阴极发生还原反应生成Te

(1) 16S34Se52Te为同主族元素,且 34SeS元素的下一周期,则34Se位于元素周期表的第四周期VIA族;

(2) Cu2Te和浓H2SO4高温焙烧生成CuSO4TeO2,其中TeO2是氧化产物,说明浓硫酸是强氧化剂,则还有还原产物SO2,利用电子守恒和原子守恒配平即得Cu2Te+6H2SO4 2CuSO4+TeO2+4SO2↑+6H2O

(3) SO2气体进入吸收塔后,将H2SeO3还原成硒,同时得到氧化产物H2SO4,则发生反应的化学方程式为H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2H2SO4

(4)水浸固体过程中补充少量氯化钠固体,溶解后溶液中的Cl-会与Ag+结合生成AgCl白色沉淀,促进溶解平衡Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO42-(aq)向正方向移动,使得c(Ag+)降低,进而减少了硫酸银中的银进入滤液2

②从滤液2得到硫酸铜晶体的具体操作是将溶液加热浓缩、冷却结晶、再经过滤、洗涤并干燥即可;

(5)由电解原理可知TeO32-应在阴极发生还原反应生成Te,发生的电极反应为TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-

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