Question

【题目】电子垃圾中含有大量的废弃塑料和重金属，工业上可以从电子废料(电脑主板和手机废件)中提取大量的金、银和铜，每吨电子废料中能够提取出130公斤铜，0.45公斤黄金和2公斤白银，提取流程如下：

请回答下列问题：

(1)“酸溶”过程中，王水与金反应的化学方程式为________________________。

(2)“萃取”过程中，将混合液分离所需要的主要仪器为____________________，该仪器在使用前必须进行的操作为____________________________。

(3)“还原Ⅰ”制备单质Ag的过程中，发生反应的本质是Zn和AgCl在电解质HCl中形成微电池，该过程的总反应为：2AgCl+Zn=2Ag+ZnCl2，则该电池正极的电极反应式为__________________________。

(4)滤渣的主要成分为Cu2(OH)2CO3，则“沉铜”过程中发生反应的离子方程式为______________________。

(5)滤液为NaCl、Na2CO3和NaHCO3的混合液，若上述三种物质的物质的量浓度相同，则溶液中各离子浓度的大小顺序为______________________。

(6)根据下表中数据，综合分析工业上进行“还原Ⅱ”过程中所选用的还原剂最好为______________。

物质	价格（元·吨-1）
双氧水（含30%H2O2）	3200
绿矾（含99.0%FeSO4·7H2O）	1800
亚硫酸氢钠（含99.5%NaHSO3）	2850
草酸（含99.0%H2C2O4)	3000

Answer 1

【答案】 Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+2H2O+NO↑ 分液漏斗 检漏 AgCl+e-=Ag+Cl- 2Cu2++3CO32-+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2HCO3- c(Na+)>c(HCO3-)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) 草酸

【解析】考查化学工艺流程，（1）“酸溶”过程中，王水是HNO3和HCl的混合物，Au转化成HAuCl4，HNO3中N转化成NO，因此有Au＋HNO3＋HCl→HAuCl4＋NO↑＋H2O，然后根据化合价升降法进行配平，即化学反应方程式为Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+2H2O+NO↑；（2）萃取时用到的主要仪器是分液漏斗和烧杯；使用分液漏斗时，首先验证分液漏斗是否漏液；（3）根据原电池的工作原理，正极上得到电子，化合价降低，根据总反应，得出正极反应式为AgCl＋e－=Ag＋Cl－；（4）沉铜时，向CuCl2溶液种加入足量的Na2CO3溶液，产生Cu2(OH)2CO3，根据（5）的提示，滤液中有新的物质是NaHCO3，即沉铜时产生NaHCO3，即沉铜时的离子方程式为2Cu2＋+ 3CO32－+2H2O= Cu2(OH)2CO3↓+2HCO3－ ；（5）三者物质的量相同，c(Na＋)最多，因为CO32－的水解程度大于HCO3－的水解程度，因此c(HCO3－)>c(Cl－)>c(CO3－)，CO32－水解后溶液显碱性，即c(OH－)>c(H＋)，水解程度微弱，因此离子浓度大小顺序是c(Na＋)>c(HCO3－)>c(Cl－)>c(CO32－)>c(OH－)>c(H＋)；（6）H2O2：H2O2含量低，且价格贵，因此不选H2O2；绿矾：虽然价格便宜，但根据得失电子情况分析，等物质的量的绿矾和草酸相比，还原效率相差一倍，再结合相对分子质量，可以得出草酸比绿矾的成本低；亚硫酸氢钠：有可能产生SO2，对环境产生污染，因此还原剂最好的是草酸。