题目内容
【题目】电解精炼铜的阳极泥主要成分为Cu2Te、Ag2Se,工业上从其中回收硒(Se)、碲(Te)的一种工艺流程如下:
已知:I.TeO2是两性氧化物、微溶于水;
Ⅱ.元素碲在溶液中主要以Te4+、TeO32-、HTeO3-等形式存在;
Ⅲ.25℃时,亚碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3,Ka2=2×10-8。
(1)NaHTeO3的溶液的pH____7(填“>”、“=”或“<”)。
(2)SeO2与SO2通入水中反应的化学方程式为________。操作①的名称为__________。
(3)焙砂中碲以TeO2形式存在。溶液①中的溶质主要成分为NaOH、_______。工业上通过电解溶液①也可得到单质碲。已知电极均为石墨,则阴极的电极反应式为____________。
(4)向溶液①中加入硫酸,控制溶液的pH为4.5~5.0,生成TeO2沉淀。如果H2SO4过量,将导致碲的回收率偏低,其原因是________________________。
(5)将纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲溶液,然后将SO2通入到溶液中得到Te单质。由四氯化碲得到Te单质的离子方程式为__________________。
(6)上述流程中可循环利用的物质有__________________(填化学式)。
【答案】 < SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓ 过滤 Na2TeO3 TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH- TeO2是两性氧化物,溶液酸性过強,TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失 Te4++2SO2+4H2O=Te+8H++2SO42- H2SO4、HCl
【解析】(1)亚硒酸(H2SeO3)的Ka1=1×10-3,Ka2=2×10-8,可知HSeO3-的水解常数,可知Ka2>Kh,所以NaHSeO3溶液呈酸性,pH<7。
(2)根据流程图可知,SeO2与SO2反应后变成了Se单质,所以SeO2将SO2氧化,方程式为SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓,通过过滤可以将Se与溶液分离,故答案为:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓;过滤。
(3)已知:TeO2是两性氧化物、微溶于水;元素碲在溶液中主要以Te4+、TeO32-、HTeO3-等形式存在;所以TeO2与氢氧化钠反应后应该生成Na2TeO3,如果电解Na2TeO3的溶液,阴极应该是TeO32-得电子变成Te单质,所以电极反应为TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH-,故答案为:Na2TeO3 ;TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH-。
(4)TeO2是两性氧化物,溶液酸性过強,TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失。
(5)TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱。与盐酸反应时生成四氯化碲和水,四氯化碲可以将SO2氧化,发生的离子方程式为:Te4++2SO2+4H2O=Te+8H++2SO42-。
(6)SeO2与SO2反应可以生成硫酸,所以H2SO4可以循环使用,纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲溶液,然后将SO2通入到溶液中得到Te单质的同时又会再次生成HCl,所以可循环利用的物质有:H2SO4、HCl。