题目内容

2．电解精炼铜的阳极泥中含有大量的贵重金属和硒、碲等非金属元素．实验室从电解精炼铜的阳极泥中提取金、银、硒的流程如下：

已知：单质金在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4；NaAuCl4可被Fe2+、SO2还原为单质金；硒的化合物不能被Fe2+还原，而能被SO2还原．
请回答下列问题：
（1）步骤①所得“浸铜液”中铜元素的存在形态为Cu2+（用化学式表示）；加入稀硫酸的目的是提供酸性环境，抑制Fe3+的水解．
（2）写出步骤③中金元素进入“氯化液”的离子反应方程式2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2AuCl4-+3H2O；银元素进入“氯化渣”中，则其存在的形态为AgCl（用化学式表示）．
（3）步骤⑤需在氯化液中加入适当的试剂，可选择的试剂为A（填代号）．
A．FeSO4•7H2O    b．FeCl3      c．SO2      d．Na2SO3
若“氯化液”中c（AuCl4-）为0.01mol•L-1，则处理500mL该“氯化液”需消耗该物质的质量为4.17g．
（4）步骤②可以通过电解的方法得到单质铜，则电解时阴极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu；在步骤③中，硒元素被氧化成亚硒酸，则步骤⑦制粗硒的化学反应方程式H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+H2SO4．

分析 电解精炼铜的阳极泥加入硫酸、硫酸铁，Cu可以反应，“浸铜液”中可以硫酸铜、硫酸亚铁等．脱铜渣加入硫酸、氯酸钠、氯化钠，氯化渣可以回收Ag，氯化渣为AgCl．氯化液中含有NaAuCl4、硒的化合物，结合题目信息可知，用Fe2+得到单质金，而硒的化合物不被Fe2+还原，过滤分离后的还原液装置再用SO2还原得到粗硒．
（1）步骤①所得“浸铜液”中含有硫酸铜；铁离子水解呈酸性，硫酸抑制其水解；
（2）单质金在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4，由元素守恒可知还生成水；“氯化渣”为氯化银；
（3）步骤⑤是将NaAuCl4还原为单质金，而硒的化合物不能被还原，应选择FeSO4•7H2O，
根据n=cV计算n（AuCl4-）的物质的量，根据电子转移守恒计算FeSO4•7H2O的物质的量，再根据m=nM计算其的质量；
（4）步骤②可以通过电解的方法得到单质铜，阴极上铜离子发生还原反应得到Cu；在步骤③中，硒元素被氧化成亚硒酸，则步骤⑦中亚硒酸与二氧化硫反应得到Se，二氧化硫被氧化为硫酸．

解答 解：电解精炼铜的阳极泥加入硫酸、硫酸铁，Cu可以反应，“浸铜液”中可以硫酸铜、硫酸亚铁等．脱铜渣加入硫酸、氯酸钠、氯化钠，氯化渣可以回收Ag，氯化渣为AgCl．氯化液中含有NaAuCl4、硒的化合物，结合题目信息可知，用Fe2+得到单质金，而硒的化合物不被Fe2+还原，过滤分离后的还原液装置再用SO2还原得到粗硒．
（1）步骤①所得“浸铜液”中含有硫酸铜，铜元素以Cu2+形式存在形态，铁离子水解呈酸性，加入硫酸提供酸性环境，抑制Fe3+的水解，
故答案为：Cu2+；提供酸性环境，抑制Fe3+的水解；
（2）单质金在酸性环境下与NaClO3、NaCl反应生成NaAuCl4，由元素守恒可知还生成水，反应离子方程式为：2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2AuCl4-+3H2O；银元素进入“氯化渣”中，则其存在的形态为AgCl，
故答案为：2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2AuCl4-+3H2O；AgCl；
（3）步骤⑤是将NaAuCl4还原为单质金，而硒的化合物不能被还原，NaAuCl4可被Fe2+还原为单质金，；硒的化合物不能被Fe2+还原，选择FeSO4•7H2O作还原剂，
n（AuCl4-）的物质的量=0.5L×0.01mol/L=0.005mol，根据电子转移守恒需要FeSO4•7H2O的物质的量为$\frac{0.005mol×3}{1}$=0.015mol，故需要FeSO4•7H2O 的质量为0.015mol×278g/mol=4.17g，
故答案为：A；4.17；
（4）步骤②可以通过电解的方法得到单质铜，阴极上铜离子发生还原反应得到Cu，阴极电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；在步骤③中，硒元素被氧化成亚硒酸，则步骤⑦中亚硒酸与二氧化硫反应得到Se，二氧化硫被氧化为硫酸，反应方程式为：H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+H2SO4，
故答案为：Cu2++2e-=Cu；H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+H2SO4．

点评 本题属于化学工艺流程题目，关键是工艺流程的理解，熟练掌握元素化合物性质，侧重考查学生获取信息与迁移运用能力、氧化还原反应计算、物质的分离提纯等．

练习册系列答案
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12．合成氨时采用700K左右的温度进行，主要是因为在该温度时（　　）
A．合成氨的化学反应限度最大
B．N2的转化率最高
C．催化剂的活性最大
D．NH3在平衡混合气体中的体积分数最大
13．中学化学中的一些常见物质有下图转化关系（部分产物未给出）．其中A的焰色呈黄色，D常温下为黄绿色气体，反应③为侯氏制碱法反应原理之一，E是常见的金属．
回答下列问题．
（1）F的电子式为．
（2）G的化学式为NaHCO3．
（3）写出反应①的化学方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑．
（4）写出反应②的离子方程式2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑．
10．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是（　　）
A．MnO2与浓盐酸反应制Cl2：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
B．氯化铁溶液滴加到沸水中得到Fe（OH）3 胶体：Fe3++3H2O═Fe（OH）3↓+3H+
C．铁溶于盐酸产生H2：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
D．Ca（HCO3）2溶液与少量NaOH溶液反应：HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O
17．KMnO4是一种用途广泛的氧化剂，可由软锰矿（主要成分为MnO2）通过下列方法制备：
①软锰矿与过量KOH、KClO3固体熔融生成K2MnO4；
②溶解、过滤后将滤液酸化，使K2MnO4完全转化为MnO2和KMnO4；
③滤去MnO2，将滤液浓缩、结晶得到深紫色的KMnO4产品．
（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂，其消毒机理与下列物质相似的是BD（填序号）
A．75%酒精    B．双氧水     C．苯酚      D．84消毒液（NaClO溶液）
（2）溶液酸化时，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4的离子方程式是3MnO42-+4H+═MnO2↓+2MnO4-+2H2O；
（3）测定KMnO4产品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定．
①配制250mL0.1mol•L-1标准Na2S2O3溶液，需准确称取Na2S2O3固体的质量为3.950g；
②取上述制得的KMnO4产品0.6000g，酸化后用0.1mol•L-1标准Na2S2O3溶液进行滴定，滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20.00ML．计算该KMnO4产品的纯度（请给出计算过程）．
（有关离子方程式为：MnO4-+S2O32-+H+---SO42-+Mn2++H2O 未配平）
7．硝酸钱可用作化肥、军用炸药、杀虫剂、冷冻剂等，工业制取硝酸钱的工艺流程如图1：

（l）合成氨气的工业设备名称是合成塔，设备中设置热交换器的目的是充分利用热能，节约能源，合成氨的原料气必须先脱硫，目的是防止催化剂中毒
（2）吸收塔中反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是可使NO循环利用，提高原料利用率
（3）生产硝酸的过程中常会产生氮的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱性溶液吸收法
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O；
2NO2+N2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
方法二：NH3还原法
8NH3（g）+6NO2（g）═7N2（g）+12H2O（g）△H=-2635kJ．mol-1（NO也有类似的反应）
方法三：甲烷吸收法
CH4（g）+2NO2（g）═CO2（g）+N2（g）+2H2O（g）△H=+867kJ．mol-1（NO也有类似的反应）
上述三种方法中，方法一的主要缺点是单独的NO不能被吸收
方法三和方法二相比，方法三的缺点是耗能高
（4）工业上也可以通过电解NO制备NH4N03，其工作原理如图2所示．
①图中通入NH3的目的是使电解产物全部转化为NH4NO3
②若维持电流强度为3A，电解2小时，理论上可制得NH4NO3的最大质量为6.0g．（已知F=96500C•mol一l）
（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3．己知：NH3制NO的产率是94%，NO制HNO3的产率是89%，则制HNO3所用NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其他损耗）的百分比为54.4%．
14．下列说法不正确的是（　　）
A．自然界里没有任何一种食物能同时满足人体对各种维生素的需要
B．用于2008年北京奥运“祥云”火炬的丙烷是一种清洁燃料
C．用大米酿的酒在一定条件下密封保存，时间越长越香醇
D．葡萄糖、蔗糖、纤维素和脂肪在一定条件下都可以发生水解反应
11．实验室常用NaNO2和NH4Cl加热反应制取N2，其余产物还有NaCl和水．下列有关说法正确的是（　　）
A．NaNO2是还原剂
B．NH4Cl中N元素被还原
C．生成1 mol N2时转移6 mol电子
D．氧化剂和还原剂的物质的量之比是1：1
12．（1）配制500mL 0.2mol/LNa2CO3溶液需要的Na2CO3质量是多少？
（2）取上述溶液20mL稀释成100mL后其物质的量浓度是多少？

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