题目内容
碲(Te)为ⅥA族元素,是当今高新技术新材料的主要成分之一。工业上可从电解精炼铜的阳极泥中提取碲。
(1)粗铜中含有Cu和少量Zn、Ag、Au、TeO2及其他化合物,电解精炼后,阳极泥中主要含有TeO2、少量金属单质及其他化合物。电解精炼粗铜时,阳极电极反应式为 。
(2)TeO2是两性氧化物,微溶于水,可溶于强酸或强碱。从上述阳极泥中提取碲的一种工艺流程如下:
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①“碱浸”时TeO2发生反应的化学方程式为 。
②“沉碲”时控制溶液的pH为4.5-5.0,生成TeO2沉淀。如果H2SO4过量,溶液酸度过大,将导致碲的沉淀不完全,原因是 ;防止局部酸度过大的操作方法是 。
③“酸溶”后,将SO2通入TeCl4溶液中进行“还原”得到碲,该反应的化学方程式是 。
(1)Zn-2e-=Zn2+ Cu-2e-=Cu2+ (共4分,各2分)
(2)① TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O (3分)
②TeO2是两性氧化物,H2SO4过量会导致TeO2继续与H2SO4反应导致损失。(3分)
缓慢加入H2SO4,并不断搅拌 (3分)
③ TeCl4 + 2SO2 + 4H2O=Te + 4HCl + 2H2SO4 (3分)
【解析】
试题分析:(1)电解精炼粗铜时,粗铜中的Cu和少量Zn在阳极发生氧化反应,Zn比Cu活泼,先失电子,所以阳极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+ Cu-2e-=Cu2+
(2)①TeO2是两性氧化物,与氢氧化钠发生类似氧化铝与氢氧化钠的反应,化学方程式为TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O;
②因为TeO2是两性氧化物,H2SO4过量会导致TeO2继续与H2SO4反应导致损失。防止局部酸度过大的操作方法是缓慢加入H2SO4,并不断搅拌;
③SO2还原TeCl4为Te,本身被氧化为硫酸,化学方程式为TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4
考点:考查粗铜精炼的电解反应式的书写,对给定条件的化学方程式的判断及书写,实验操作的判断
研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2,制备硫酸锰的生产流程如下:
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已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子。PbO2的氧化性大于MnO2。PbSO4是一种微溶物质。有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。
离子 | 离子半径(pm) | 开始沉淀 时的pH | 完全沉淀 时的pH |
Fe2+ | 74 | 7.6 | 9.7 |
Fe3+ | 64 | 2.7 | 3.7 |
Al3+ | 50 | 3.8 | 4.7 |
Mn2+ | 80 | 8.3 | 9.8 |
Pb2+ | 121 | 8.0 | 8.8 |
Ca2+ | 99 | - | - |
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请回答下列问题:
(1)写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式 。
(2)氧化过程中主要反应的离子方程式 。
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH值,此处调节pH值用到的仪器是 ,应调节pH的范围为 。
(4)阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子。请依据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有 、 等;吸附步骤除去的主要离子为: 。
(5)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×10—6。现将c mol·L—1CaCl2溶液与2.00×10—2 mol·L—1Na2SO4溶液等体积混合(忽略体积的变化),则生成沉淀时,c的最小值是 。