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【题目】碲是发展高科技产业、国防与尖端技术不可或缺的原料。H2TeO3是一种比草酸酸性弱的二元酸,工业上常用铜阳极泥[主要成分是碲化亚铜(Cu2Te),含少量的AgAu]回收碲,其工艺流程如下:

已知:CuC2O4Ksp2.2×10-8;离子浓度小于1×10-5mol/L时,即离子完全沉淀。

(1)Cu2TeTe的化合价是___

(2)滤渣的成分是___,滤液①中含有的氧化酸浸时氧化产物为____。氧化酸浸时温度过高会使碲的浸出率降低,原因是_______

(3)若要使Cu2+完全沉淀,应控制C2O42-的浓度不低于_____

(4)还原反应的离子方程式为______________

【答案】-2 AgAu H2TeO3CuSO4 温度过高H2O2分解增多,使氧化酸浸不充分 2.2×10-3mol/L H2TeO3+2SO32-=2SO42- +Te↓+H2O

【解析】

铜阳极泥的主要成分为Cu2Te,含少量的AgAu,在稀硫酸中溶解,并加入过氧化氢,得到H2TeO3AuAg、硫酸铜溶液,然后过滤,滤液①含有硫酸铜和H2TeO3,滤渣中含有AuAg,在滤液①中加入草酸钠,H2TeO3是一种比草酸酸性弱的二元酸,草酸钠与硫酸铜反应生成草酸铜沉淀,过滤,滤渣为草酸铜,加入分解生成铜;滤液②中含有H2TeO3和硫酸钠,加入亚硫酸钠溶液,可将溶液中的H2TeO3还原为Te,同时得到硫酸钠,据此分析解答。

(1)Cu2Te的名称为碲化亚铜,则Cu的化合价为+1价,因此Te的化合价是-2,故答案为:-2

(2)根据上述分析,滤渣的成分是AgAu,滤液①中含有的氧化酸浸时氧化产物为H2TeO3CuSO4。温度过高H2O2分解增多,使氧化酸浸不充分,导致氧化酸浸时温度过高会使碲的浸出率降低,故答案为:AgAuH2TeO3CuSO4;温度过高H2O2分解增多,使氧化酸浸不充分;

(3) CuC2O4Ksp2.2×10-8,离子浓度小于1×10-5mol/L时,离子即完全沉淀。若要使Cu2+完全沉淀,应控制C2O42-的浓度不低于=2.2×10-3mol/L,故答案为:2.2×10-3mol/L

(4) 加入亚硫酸钠溶液,可将溶液中的H2TeO3还原为Te,同时得到硫酸钠,还原反应的离子方程式为H2TeO3+2SO32-=2SO42- +Te↓+H2O,故答案为:H2TeO3+2SO32-=2SO42- +Te↓+H2O

练习册系列答案
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【题目】锂离子电池正极材料需要纯度较高的硫酸锰,目前工业硫酸锰中杂质(钙、镁、铁等)含量高,利用下图流程可制取纯度较高的硫酸锰溶液。

反应①使杂质生成氟化物的沉淀,对反应①前后的杂质含量检测结果(350g/LMnSO4)如下:

杂质

净化前/g

净化后/g

去除率/%

Fe2+Fe3+

0.001275

0.001275

Ca2+

0.490000

0.021510

95.61

Mg2+

0.252000

0.025100

90.04

(1)滤渣x中含有的物质是_____

(2)试分析钙镁去除结果不同的原因:_____

(3)在滤液中加入KMnO4可以将Fe2+氧化为Fe3+,同时生成Mn2+.该反应的离子方程式为_____

(4)已知:生成氢氧化物沉淀的pH

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Mn(OH)2

开始沉淀时

6.3

1.5

8.3

完全沉淀时

8.3

2.8

9.8

注:金属离子的起始浓度为0.1mol/L

根据表中数据解释流程中②的目的:_____

(5)进一步研究表明,如果反应①后不过滤直接加入KMnO4,同时控制加入的量,反应后调节pH,然后再过滤,可以进一步提高钙镁的去除率.钙镁去除率提高的原因有如下假设:

假设IFe2+与生成了Fe3+Fe3+水解生成的Fe(OH)3吸附了沉淀物;

假设IIMn2+与反应生成的活性MnO2吸附了沉淀物。

选择适当的无机试剂,设计实验验证假设是否成立____________________

(6)锂离子电池充放电过程中,锂离子在正极和负极之间来回移动,就像一把摇椅,称摇椅式电池。典型的锂离子电池工作原理如图所示。

①放电时Li+的移动方向从__________极到极_____(“a”“b”)

②已知电极总反应:LiCoO2+CLi1xCoO2+CLix,写出放电时正极的电极反应式__

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