Question

12．某大型精炼铜厂，在电解铜的阳极泥中含有 3-14% Se 元素，（Se和S同主族化学性质相似）以Se单质、Cu₂Se存在，还含有稀有金属及贵金属．从阳极泥中提取Se 的流程如图：

已知：SeO₂在773K时为气态
（1）流程②的作用使SO₂、SeO₂挥发出来工业提取 Se 的流程中，可循环利用的物质是硫酸
（2）H₂SeO₃与SO₂的离子反应方程式为H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺．
（3）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）单质硒可能成为环境污染物，可通过与浓HNO₃反应生成SeO₂来回收Se，Se和浓HNO₃反应的还原产物为NO和NO₂，且NO和NO₂的物质的量之比为1：1，写出Se和浓HNO₃的反应方程式：Se+2HNO₃（浓）=H₂O+SeO₂+NO↑+NO₂↑ 如不对该反应还原产物的比例作限制，该反应可能出现多组配平系数（填“可能”或“不可能”）

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H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，Se不溶于水，则流程④为过滤操作，过滤可得到Se，以此来（1）、（2）、（3）；
（4）利用题中信息可知Se与浓HNO₃反应，Se被氧化为+4价的H₂SeO₃，HNO₃还原为NO与NO₂，利用电子守恒和限定条件（生成NO与NO₂的物质的量之比为1：1，即二者计量系数比为1：1）可得方程式，结合两种还原产物分析．

解答 解：（1）由上述分析可知，流程②的目 的是使SO₂、SeO₂挥发出来，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：使SO₂、SeO₂挥发出来； 硫酸；
（2）H₂SeO₃与SO₂的离子反应方程式为H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺；
（3）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：H₂SO₄（浓）＞SeO₂＞SO₂；
（4）利用题中信息可知Se与浓HNO₃反应，Se被氧化为+4价的H₂SeO₃，HNO₃还原为NO与NO₂，生成NO与NO₂的物质的量之比为1：1，即二者计量系数比为1：1，令二者系数为1，根据电子转移守恒可知，Se的系数为$\frac{1×3+1×1}{4}$=1，故反应方程式为Se+2HNO₃（浓）=H₂O+SeO₂+NO↑+NO₂↑，如不对该反应还原产物的比例作限制，该反应可能出现多组配平系数，是因该反应有两种还原产物，两者的比例和还原剂的用量都可以发生改变；
故答案为：Se+2HNO₃（浓）=H₂O+SeO₂+NO↑+NO₂↑；可能．

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，（4）为解答的难点，题目难度中等．