题目内容
【题目】工业上从电解精炼铜的阳极泥(成分为CuS、Cu2Se、Cu2Te 和少量金属单质Au) 中回收碲、硒的工艺流程如下:
已知: (1)TeO2是两性氧化物。
(2)Se和TeO2的物理性质如下:
物理性质 | 熔点 | 沸点 | 水溶性 |
Se | 221℃ | 685℃ | 难溶于水 |
TeO2 | 733℃ | 1260℃ | 微溶于水 |
(1)“培烧”时，为提高原料的利用率，可采取的措施有_________(写一条即可)。
(2)“碱浸”过滤得到滤渣的主要成分是_______(填化学式)。
(3)“沉碲”时控制溶液的pH为4.5-5.0，生成TeO2沉淀。如果H2SO4的浓度过大，将导致“沉碲”不完全，原因为______________。
(4)“酸溶”将TeO2先溶于硫酸得到Te(SO4)2，然后加入Na2SO3溶液进行还原，还原碲的离子反应方程式是______________。
(5)SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se，当有10mol电子转移时，会生成______mol Se。过滤所得粗硒可采用真空蒸馏的方法提纯获得纯硒，采用真空蒸馏的目的是_______________。
(6)常温下，SeO2与NaOH溶液反应所得NaHSeO3溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”)，理由是_______________。(已知25℃时，亚硒酸(HSeO3)的Ka1=2.5×10-3，Ka2=2.6×10-7)
【答案】 将阳极泥粉碎（通入过量的空气）等 Au、 CuO 硫酸浓度过大， TeO2会溶于酸， 导致 TeO2沉淀不完全 2SO32－+Te4++2H2O=Te↓+2SO42－+4H+ 2.5 降低Se的沸点，避免 Se与空气中氧气发生反应 < HSeO3－的水解常数Kh＝4.0×10－12，由于 Kh<Ka2，故NaHSeO3 溶液的 pH<7
【解析】（1）“培烧”时，为提高原料的利用率，可以将阳极泥粉碎以增大接触面积，或通入过量的空气使阳极泥充分反应。
（2）由已知结合流程，焙烧所得固体主要是CuO、TeO2和Au，因为TeO2是两性氧化物，所以“碱浸”主要是NaOH和TeO2反应，则“碱浸”过滤得到滤渣的主要成分是：Au和CuO。
（3）因为TeO2是两性氧化物，硫酸浓度过大，会导致TeO2溶于酸，使TeO2沉淀不完全。
（4）由已知根据氧化还原反应原理，SO32-还原Te4+为Te，本身被氧化为SO42-，离子反应方程式为：2SO32-+Te4+ +2H2O=Te↓+2SO42-+4H+。
（5）SeO2与SO2的混合烟气用水吸收得到单质Se为还原产物，Se的化合价由+4降为0，则每生成1molSe转移4mol电子，所以当有10mol电子转移时，会生成2.5molSe。提纯粗硒获得纯硒采用真空蒸馏的方法，可避免Se与空气中的氧气发生反应；又因为液体的沸点与大气压强有关，大气压强增高时，液体的沸点也会增大，大气的压强降低时，液体的沸点也会随之降低，所以采用真空蒸馏还可以降低Se的沸点，更有利于分离提纯。
（6）由已知，常温下(25℃时)，HSeO3-的水解常数Kh=Kw/Ka1=1.0×10-14÷(2.5×10-3)=4.0×10-12，HSeO3-的电离常数Ka2=2.6×10-7，所以Kh<Ka2，因此NaHSeO3溶液的pH<7。
世纪百通期末金卷系列答案
