Question

【题目】粗铜精炼后的阳极泥含有Cu、Ag和Au(金)等。湿法处理阳极泥的一种工艺流程如下：

(1)在粗铜精炼过程中，粗铜与电源的__________极(填正、负)连接；阴极的电极反应式为______________________________________________________。

(2)在浸铜过程中，浸铜反应的离子方程式为_______________________________________________________，

生产中实际需要H2O2的量要远远超过浸铜所需的理论用量，可能的原因是________________________________________________。

(3)已知：浸金时，Au转化为AuCl4-。在理论上，提取金的过程中反应消耗NaClO3和H2C2O4的物质的量之比为__________。

(4)已知: 浸银时发生反应AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-；Ag(SO3)23-将HCHO氧化为CO32-。

①为减少废液排放，充分利用资源，向浸银残液中通入气体X得到Na2SO3再生液，X是__________。

②在提取银过程中，其他条件不变，Na2SO3再生液的循环使用次数与银的浸出率关系如图所示。

试结合平衡移动原理，解释产生这种变化的原因_____________________________________________。

Answer 1

【答案】正 Cu2++2e- === Cu Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O 大量H2O2在CuSO4催化下，受热分解。 (或氧化阳极泥中的银也要消耗H2O2.) 1:3 SO2 在Na2SO3再生液含有Cl-，多次使用Na2SO3再生液会积累大量Cl-，c(Cl-)增大，使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移动，抑制AgCl的溶解

【解析】

本题为工艺流程题。

（1）电解精炼铜时阳极材料为粗铜，失电子发生氧化反应，此电极与电源正极相连；阴极材料为纯铜，得电子发生还原反应，此电极与电源负极相连，学生需掌握电极反应式的书写；

（2）本题考查氧化还原反应方程式的书写，可根据化合价变化找出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，再根据得失电子守恒配平方程式；

（3）连续氧化还原反应，无论过程分几步进行，过程中转移的电子总数是不变的，以此为桥梁找出氯酸钠与草酸之间的物质的量的关系；

（4）①由于亚硫酸酸性强于碳酸酸性，向碳酸根溶液中通入SO2可将碳酸根转化为亚硫酸根，则X为SO2。

②在Na2SO3再生液中含有Cl-，多次使用Na2SO3再生液会积累大量Cl-，c(Cl-)增大，使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移动，抑制AgCl的溶解。

（1）精炼粗铜时，阳极材料为粗铜，失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，此电极与电源正极相连；阴极材料为纯铜，得电子发生还原反应，电极反应式Cu2++2e-=Cu。本小题答案为：正；Cu2++2e- === Cu。

（2）浸铜过程中铜转化为硫酸铜，铜元素的化合价由0价升高到+2价，失电子发生氧化反应，铜为还原剂，H2O2为氧化剂，其中的氧元素化合价由-1价降低到-2价，得电子发生还原反应，生成H2O，反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O；生产中实际需要H2O2的量要远远超过浸铜所需的理论用量，可能的原因是大量H2O2在CuSO4催化下，受热分解，也可能是氧化阳极泥中的银也要消耗H2O2。。本小题答案为：Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O；大量H2O2在CuSO4催化下，受热分解 (或氧化阳极泥中的银也要消耗H2O2)。

（3）浸金时，Au转化为AuCl4-。Au元素化合价由0价升高到+3价，1molAu失3mol电子，NaClO3转化为NaCl，Cl元素的化合价由+5价降低到-1价，1molNaClO3得6mol电子，根据得失电子守恒金与氯酸钠的物质的量比为2:1；下一步中，AuCl4-转化为Au，Au元素化合价由+3价降低到0价，1mol AuCl4-得3mol电子，H2C2O4转化为CO2，C元素的化合价由+3价升高到+4价，1mol H2C2O4失2mol电子，根据得失电子守恒AuCl4-转与草酸的物质的量之比为2:3，则NaClO3与草酸的物质的量之比为1:3。本小题答案为：1:3。

（4）①浸银时发生反应AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-；Ag(SO3)23-将HCHO氧化为CO32-，此时向溶液中通入SO2，由于亚硫酸酸性强于碳酸酸性，则碳酸根转化为亚硫酸根，则X为SO2。本小题答案为：SO2。

②在Na2SO3再生液中含有Cl-，多次使用Na2SO3再生液会积累大量Cl-，c(Cl-)增大，使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移动，抑制AgCl的溶解。本小题答案为：在Na2SO3再生液中含有Cl-，多次使用Na2SO3再生液会积累大量Cl-，c(Cl-)增大，使AgCl+2SO32- Ag(SO3)23-+Cl-平衡逆向移动，抑制AgCl的溶解。