Question

19．[化学一化学与技术]
碳及其化合物具有许多优良性能，被广泛用于冶金、化工、医药卫生等工业领域．以铜阳极泥（主要成分除含Cu、Te外，还有少量Ag和Au）为原料可得到粗碲，其工艺流程如图1所示．

（1）加压硫酸浸出过程中会发生反应：Cu₂Te+2O₂═2CuO+TeO₂．
①Ag₂Te也能与O₂发生类似Cu₂Te的反应，该反应的化学方程式为2Ag₂Te+3O₂=2Ag₂O+2TeO₂．
②工业上给原料气加压的方法是用压缩机加压．
（2）操作Ⅰ是过滤．
（3）浸出液的溶质成分除了TeOSO₄外，主要还含有CuSO₄（填化学式）．
（4）电解沉积除铜时，将浸出液置于电解槽中，铜、碲沉淀的关系如图2．电解初始阶段阴极的电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu．
（5）向含碲硫酸铜母液中通入SO₂，并加入NaCl反应一段时间后，Te⁴⁺浓度从6.72g•L^-1下降到0.10g•L^-1，Cu²⁺浓度从7.78g•L^-1下降到1.10g•L^-1．
①Te⁴⁺生成Te反应的离子学方程式为Te⁴⁺+2SO₂+4H₂O=Te+8H⁺+2SO₄^2-．
②研究表明，KCl可与NaCl起相同作用，从工业生产的角度出发，选择NaCl最主要的原因是NaCl比KI价格便宜．
③由计算可得Cu²⁺的还原率为85.9%，Te⁴⁺的还原率为98.5%．

Answer 1

分析 以铜阳极泥（主要成分除含Cu、Te外，还有少量Ag和Au）为原料，加压硫酸浸出，得到浸出液的溶质溶质含有TeOSO₄、CuSO₄，通过电解除铜，在含碲硫酸铜母液中能SO₂、及加氯化钠，得粗碲，
（1）①Ag₂Te也能与O₂发生类似Cu₂Te的反应，结合Cu₂Te与氧气反应的特点书写；
②工业上一般用压缩机加压给原料气加压；
（2）操作Ⅰ用于分离固体和液体；
（3）由操作Ⅰ可知分离出Ag、Au，则“含碲浸出液”的溶质含有TeOSO₄、CuSO₄；
（4）电解液含铜量逐渐减小，电解初始阶段阴极应生成铜；
（5）①TeOSO₄与二氧化硫发生氧化还原反应生成Te；
②NaCl资源丰富，价格便宜；
③根据Te（IV）的浓度的变化计算还原率．

解答 解：（1）①Ag₂Te也能与O₂发生类似Cu₂Te的反应，则与氧气反应生成Ag₂O和TeO₂，反应的化学方程式为2Ag₂Te+3O₂=2Ag₂O+2TeO₂，
故答案为：2Ag₂Te+3O₂=2Ag₂O+2TeO₂；
②工业上一般用压缩机加压给原料气加压，故答案为：用压缩机加压；
（2）操作Ⅰ用于分离固体和液体，为过滤操作，故答案为：过滤；
（3）由操作Ⅰ可知分离出Ag、Au，则“含碲浸出液”的溶质含有TeOSO₄、CuSO₄，故答案为：CuSO₄；
（4）电解液含铜量逐渐减小，电解初始阶段阴极应生成铜，电极方程式为Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案为：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（5）①TeOSO₄与二氧化硫发生氧化还原反应生成Te，反应的化学方程式为Te⁴⁺+2SO₂+4H₂O=Te+8H⁺+2SO₄^2-，
故答案为：Te⁴⁺+2SO₂+4H₂O=Te+8H⁺+2SO₄^2-；
②NaCl比KI的资源丰富，价格便宜，所以工业生产时更节约成本，故答案为：NaCl比KI价格便宜；
③Te（IV）浓度从6.72g•L^-1下降到0.10g•L^-1，Te（IV）的还原率为$\frac{6.72-0.10}{6.72}$=98.5%，
故答案为：98.5%．

点评 本题为生产流程题，为高考常见题型和高频考点，涉及金属的回收、氧化还原反应、物质的分离提纯和除杂，侧重于学生的分析、计算能力的考查，题目较为综合，做题时注意仔细审题，从题目中获取关键信息．本题难度较大．