题目内容
【题目】碲(Te)具有两性特征,铜阳极泥是提取碲的主要原料,碲在铜阳极泥中主要以Me2Te(Me表示金属Cu、Pb、Au、Ag等)的形式存在。
(1)利用“氯化浸出-还原法”制备Te的工艺流程如下所示。
①浸出液的主要成分为CuSO4、 HAuCl4、H2TeO3,则浸出渣的主要成分为___________(填化学式);“浸出”过程中,加入NaCl的作用是___________。“浸出”过程中,有少量污染性气体生成,需要进行尾气处理,该气体是___________(填化学名称)
②已知 HAuCl4是一种强酸,则“一级还原”过程中发生反应的离子方程式为___________。
③欲得到64g碲,则“二级还原”过程中至少需通入___________mol SO2。
(2)“氧化碱浸-电解法”指的是在氧化剂的作用下,Cu2Te与NaOH溶液反应生成Na2TeO3,经电解即可获得Te。
①以空气为氧化剂进行“氧化碱浸”的化学方程式为___________。
②电解过程中,阴极的电极反应式为___________。
③与“氯化浸出-还原法”相比“氧化碱浸-电解法”的优点是___________(任写一点)
【答案】PbSO4和AgCl 增大氯离子浓度,有利于HAuCl4的生成 氯气 [AuCl4]-+3Fe2+=3Fe3++Au+4Cl- 1 Cu2Te+2O2+2NaOH+H2O=Na2TeO3+2Cu(OH)2 TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH- 不生成氯气等污染性气体(或工艺简单)
【解析】
(1)①Pb和Ag被氧化成Pb2+和Ag+,随后分别与SO42-和Cl-形成沉淀PbSO4和AgCl,浸出渣的主要成分为PbSO4和AgCl。NaCl中Cl-与溶液中的氧化得到的少量Au3+络合,形成四氯合金离子([AuCl4]-),促进Au的溶解,同时使Ag+沉淀。NaClO3和NaCl反应生成氯气Cl2,故“浸出”过程中需要进行尾气处理的污染性气体是Cl2。
②“一级还原”过程中发生反应的离子方程式为:[AuCl4]-+3Fe2+=3Fe3++Au↓+4Cl-;
③H2TeO3→Te,Te元素化合价变了4价,SO2→SO42-,硫元素化合价变了2价,根据得失电子守恒有0.5mol×4=n(SO2)×2(其中64g的碲为0.5mol),解得n(SO2)=1mol。
(2)①在氧化剂的作用下,Cu2Te与NaOH溶液反应生成Na2TeO3,化学方程式为Cu2Te+2O2+2NaOH+H2O=Na2TeO3+2Cu(OH)2。
②若用惰性电极电解溶液,在阴极上TeO32-得到电子生成Te,电极反应式为TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。
③根据以上分析可知与“氯化浸出-还原法”相比“氧化碱浸-电解法”的优点是如不产生氯气等污染性气体,反应步骤少,简便,成本低等。
【题目】用多孔石墨电极完成下列实验。下列解释或推理合理的是
实验 | |||
现象 | I中,a.b两极均有气泡产生 | II,a极上析出红色固体 | III,a极上析出灰白色固体 |
A. Ⅰ中电解一段时间后,c(Na2SO4)一定增大
B. 由Ⅱ中反应H2+Cu2+=Cu↓+2H+可知,用玻璃导管将H2通入CuSO4溶液中,也会产生红色沉淀
C. Ⅲ中,只可能发生反应2Ag++Cu===Cu2++2Ag
D. I中,a极上既发生了化学变化,也发生了物理变化