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【题目】铜阳极泥是有色金属冶炼过程中重要的“二次资源”。其合理处理对于实现资源的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如下:

已知:分金液的主要成分为[AuCl4]-;分金渣的主要成分为AgCl和PbSO4;分银液中主要成分为[Ag(SO3)2]3-,且存在[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-。

(1)①“分铜”时,单质铜发生反应的化学方程式为________;反应过程中需控制适当温度,温度不宜过高或过低的原因为_______。

②已知“分铜”时 各元素的浸出率如下表所示。

Cu

Au

Ag

浸出率/%

85.7

0

4.5

“分铜”时加入足量的NaCl的主要作用为__________

(2)“分金”时,单质金发生反应的离子方程式为___________。

(3)“沉银”时,需加入硫酸调节溶液的pH=4。已知: ,其中X表示SO32-、HSO3-或H2SO3,δ(x)与PH的关系如图所示。

①分析能够析出AgCl的原因为_________

②调节溶液的PH不能过低,理由为__________

(4)“沉银液”加碱调至pH=8.0,Na2SO3可再生并循环利用,其再生原理为____(用离子方程式表示)。

(5)已知离子浓度≤10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全;Ksp[Pb(OH)2]=2.5×10-16.

Ksp[Sb(OH)3])=10-41. 浸取“分银渣”可得到含0.025mol/L Pb2+的溶液( 含少量Sb3+杂质)。欲获得较纯净的Pb2+溶液,调节PH的范围为________。 (忽略溶液体积变化)

【答案】 Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 温度过低,反应速率太慢;温度过高,H2O2受热分解 使溶解出的Ag+形成AgCl进入分铜渣,避免银元素的损失 2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2[AuCl4]- H2SO4电离出的H+降低了SO32-的浓度,促使[Ag(SO3)2]3Ag++2SO32-平衡正向移动,电离出Ag+,Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl 避免产生污染气体SO2 HSO3-+OH-=SO32-+H2O 2≤pH<7

【解析】(1)①“分铜”时,单质铜在过氧化氢和硫酸的作用下反应生成硫酸铜和水,发生反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;反应过程中需控制适当温度,温度不宜过高或过低,温度过低,反应速率太慢;温度过高,H2O2受热分解;②“分铜”时加入足量的NaCl,使溶解出的Ag+形成AgCl进入分铜渣,避免银元素的损失;(2)“分金”时,单质金在氯酸钠和盐酸中转化为络合物,发生反应的离子方程式为2Au+ClO+7Cl-+6H+=2[AuCl4]-+3H2O;(3)①H2SO4电离出的H+降低了SO32-的浓度,促使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移动,电离出Ag+,Ag+与分银液中的Cl-反应生成AgCl;②调节溶液的pH 不能过低,避免产生污染气体SO2;(4)“沉银液”加碱调至pH=8.0,Na2SO3可再生并循环利用,其再生原理为HSO+OH-=SO32-+H2O;(5)欲获得较纯净的Pb2+溶液,则Pb2+的浓度为0.025mol/L,Ksp[Pb(OH)2]=c(Pb2+)c2(OH-)= 0.025mol/L c2(OH-) =2.5×10-16,故c(OH-) =1.0×10-7,pH<7;Sb3+沉淀完全,Ksp[Sb(OH)3]= c(Sb3+)c3(OH-)= 10-5mol/L c3(OH-)=10-41,c(OH-) =1.0×10-12,pH>2,因此,欲获得较纯净的Pb2+溶液,调节PH的范围为2<pH<7。

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