Question

4．硒是人体必需微量元素，Se也是制光电池的一种原料，人体缺乏Se就会得“克山病”．在电解铜的阳极泥中含有3-14%Se元素，该元素以Se单质、Cu₂Se形式存在，还含有稀有金属及贵金属．从阳极泥中提取Se 的流程如下：

（1）浓硫酸溶解Cu₂Se生成CuSO₄、SO₂、SeO₂的化学方程式为Cu₂Se+6H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+SeO₂+4SO₂↑+6H₂O
（2）流程②的目的是除去难熔杂质使SO₂、SeO₂挥发出来
（3）SeO₂与SO₂反应的离子反应方程式为SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺上述工业提取Se的流程中，SeO₂、H₂SO₄（浓）、SO₂的氧化性由强到弱的顺序是H₂SO₄（浓）＞SeO₂＞SO₂
（4）工业提取Se的流程中，可循环利用的物质是硫酸
（5）称取5.000g电解铜阳极泥样品以合适方法溶解，配成250.0mL混酸溶液，移取上述溶液25.00mL于锥形瓶中，加入25.00mL0.01000mol•L^-1KMnO₄标准溶液（只发生Se（+4）转化为Se（+6））．反应完全后，用0.05000mol•L^-1 （NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液滴至终点，消耗15.00mL．则电解铜阳极泥中Se的质量分数为3.950%（保留四位有效数字）若用FeCl₂溶液为Fe²⁺标准溶液滴至终点，对测定Se的质量分数结果是否有影响，理由是Cl^-有还原性在酸性条件下与KMnO₄标准溶液反应，使测得Se的质量分数偏低．

Answer 1

分析 在电解铜的阳极泥中含有 3-14% Se元素，由提纯流程可知，焙烧时S、Se反应转化为SO₂、SeO₂，二者性质相似，均为分子晶体，加热至773K时为气态，流程②的目的是使SO₂、SeO₂挥发出来，再加水发生SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，Se不溶于水，则流程④为过滤操作，过滤可得到Se，
（1）浓硫酸溶解Cu₂Se生成CuSO₄、SO₂、SeO₂的结合原子守恒配平书写化学方程式；
（2）流程②的目的是使SO₂、SeO₂挥发出来；
（3）再加水发生SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，Se不溶于水，氧化剂的氧化性大于氧化产物分析判断氧化剂的氧化性；
（4）参与反应过程，最后又生成的物质可以循环利用；
（5）由电子守恒可知，Mn的得电子数=Se的失电子数+Fe的失电子数，然后结合Se原子守恒计算Se的质量分数；高锰酸钾可氧化氯离子，干扰Se的含量测定．

解答 解：在电解铜的阳极泥中含有 3-14% Se元素，由提纯流程可知，焙烧时S、Se反应转化为SO₂、SeO₂，二者性质相似，均为分子晶体，加热至773K时为气态，流程②的目的是使SO₂、SeO₂挥发出来，再加水发生SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，Se不溶于水，则流程④为过滤操作，过滤可得到Se，
（1）浓硫酸溶解Cu₂Se生成CuSO₄、SO₂、SeO₂的化学方程式为Cu₂Se+6H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+SeO₂+4SO₂↑+6H₂O，
故答案为：Cu₂Se+6H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+SeO₂+4SO₂↑+6H₂O；
（2）由上述分析可知，流程②的目的是除去难熔杂质使SO₂、SeO₂挥发出来，
故答案为：除去难熔杂质使SO₂、SeO₂挥发出来；
（3）SeO₂与SO₂的反应是氧化还原反应生成硫酸和Se，电荷守恒和原子守恒配平书写离子反应方程式为SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，由Se+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O、H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺可知，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性为H₂SO₄（浓）＞SeO₂＞SO₂，
故答案为：SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺；H₂SO₄（浓）＞SeO₂＞SO₂；
（4）由反应可知，硫酸在①中消耗，在③中生成，则硫酸可循环利用，
故答案为：硫酸；
（5）由电子守恒、原子守恒可知，Se%=$\frac{\frac{0.025L×0.01mol/L×5-0.015L×0.05mol/L}{2}×79g/mol×10}{5.0g}$×100%=3.95%，若FeCl₂溶液为 Fe²⁺标准溶液滴至终点，对测定Se 的质量分数结果是否有影响，因为Cl^-有还原性在酸性条件下与KMnO₄标准溶液反应，使测得Se 的质量分数偏低，
故答案为：3.95%；Cl^-有还原性在酸性条件下与KMnO₄标准溶液反应，使测得Se 的质量分数偏低．

点评 本题考查混合物分离提纯的综合应用，为高频考点，把握流程及发生的反应、混合物分离方法等为解答的关键，侧重分析、计算能力的考查，（5）为解答的难点，题目难度中等．