Question

【题目】银的冶炼有很多方法， 在《 天工开物》 均有记载， 而现代流行的“ 氰化法”， 用 NaCN溶液浸出矿石中的银的方法是最常用的方法。 该方法具备诸多优点： 银的回收率高； 对游离态和化合态的银均能浸出； 对能源消耗相对较少； 生产工艺简便等， 但氰化物通常有毒。 其炼制工艺简介如下：

（1）矿石需要先进行破碎、 研磨， 其目的是__________。

（2）写出该工艺的一个明显的缺点__________ 。

（3）用 NaCN 浸泡矿石（ 该矿石是辉银矿， 其主要成分是 Ag2S） 时， 反应容器处于开口状态， 产生的银以[Ag(CN)2]－ 形式存在， 硫元素被氧化至最高价， 试写出主要反应的离子方程式__________。

（4）银往往和锌、 铜、 金等矿伴生， 故氰化法得到的银中往往因含有上述金属而不纯净， 需要进一步纯化， 从而获得纯净的银。 其中方法之一就是进行电解精炼， 在精炼过程中， 含有杂质的银作__________极（ 填“阴” 或“阳”）， 该电极上发生的主要反应式为__________， 金以__________形式存在。

（5）有人提出了另外的提纯银的方案， 先将锌粉还原后的混合金属用略过量的硝酸溶解， 通过精确调整溶液的 pH 来进行金属元素分离， 已知：

①溶解后的离子浓度如下表：

②某些金属离子的氢氧化物 Ksp如下：

（ 已知 lg2=0.3），该设计方案_______（填“ 可行” 或“ 不可行”），其原因是_______。

Answer 1

【答案】增大接触面积，增大反应速率 NaCN有剧毒，会污染环境（生成有毒HCN，生产工艺不环保，对环境不友好等） Ag2S+4CN-+2O2=2[Ag(CN)2]-+SO42- 阳 Ag-e-=Ag+、 Zn-2e-=Zn2+ 、 Cu-2e-=Cu2+ 阳极泥 不可行 在调整溶液的 pH 时，各离子的沉淀pH相近，难以逐一沉淀

【解析】

根据流程图分析各操作的作用解操作的合理性；根据电解池原理书写电极反应及判断阴阳极；根据溶度积分析沉淀产生的先后。

(1)矿石需要先进行破碎、 研磨， 其目的是增大接触面积，增大反应速率；

(2)根据题干提示，氰化物有毒，所以该工艺的一个明显的缺点是NaCN有剧毒，会污染环境；

(3)根据提示反应的离子方程式为：Ag2S+4CN-+2O2=2[Ag(CN)2]-+SO42-；

(4)根据电解的原理，要除去杂质，需要将银溶解，故将有杂质的银作阳极，使其失电子，该电极上发生的主要反应式为：Ag-e-=Ag+、 Zn-2e-=Zn2+ 、 Cu-2e-=Cu2+；金活泼性不及Ag，金不会失电子，最终会在阳极下面以阳极泥的形式存在，故答案为：阳，Ag-e-=Ag+、 Zn-2e-=Zn2+ 、 Cu-2e-=Cu2+；阳极泥；

(5)由Zn(OH)2（s）Zn2+（aq）+2OH-（aq）得：Ksp=c(Zn2+)c2(OH-)，当锌离子开始沉淀时c(OH-)===10-7，pH=7；当Zn2+完全沉淀时c（OH-）==10-6，pH=8；

由Cu(OH)2（s） Cu2+（aq）+2OH-（aq）得，当铜离子开始沉淀时c(OH-)===10-8.5，pH=5.5；当Cu2+完全沉淀时c（OH-）==，pH=6.65；

由AgOH（s）Ag+（aq）+OH-（aq）得，当银离子开始沉淀时c(OH-)=Ksp/c(Ag+)=2.010-8/0.5=410-8，pH=6.6；当Ag+完全沉淀时c（OH-）=2.010-8/10-5=2×10-3，pH=11.3；

根据以上数据，该方案不可行，因为在调整溶液的 pH 时，各离子的沉淀pH相近，难以逐一沉淀。