Question

19．[化學(xué)一化學(xué)與技術(shù)]
碳及其化合物具有許多優(yōu)良性能，被廣泛用于冶金、化工、醫(yī)藥衛(wèi)生等工業(yè)領(lǐng)域．以銅陽極泥（主要成分除含Cu、Te外，還有少量Ag和Au）為原料可得到粗碲，其工藝流程如圖1所示．

（1）加壓硫酸浸出過程中會發(fā)生反應(yīng)：Cu₂Te+2O₂═2CuO+TeO₂．
①Ag₂Te也能與O₂發(fā)生類似Cu₂Te的反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Ag₂Te+3O₂=2Ag₂O+2TeO₂．
②工業(yè)上給原料氣加壓的方法是用壓縮機(jī)加壓．
（2）操作Ⅰ是過濾．
（3）浸出液的溶質(zhì)成分除了TeOSO₄外，主要還含有CuSO₄（填化學(xué)式）．
（4）電解沉積除銅時，將浸出液置于電解槽中，銅、碲沉淀的關(guān)系如圖2．電解初始階段陰極的電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu．
（5）向含碲硫酸銅母液中通入SO₂，并加入NaCl反應(yīng)一段時間后，Te⁴⁺濃度從6.72g•L^-1下降到0.10g•L^-1，Cu²⁺濃度從7.78g•L^-1下降到1.10g•L^-1．
①Te⁴⁺生成Te反應(yīng)的離子學(xué)方程式為Te⁴⁺+2SO₂+4H₂O=Te+8H⁺+2SO₄^2-．
②研究表明，KCl可與NaCl起相同作用，從工業(yè)生產(chǎn)的角度出發(fā)，選擇NaCl最主要的原因是NaCl比KI價格便宜．
③由計(jì)算可得Cu²⁺的還原率為85.9%，Te⁴⁺的還原率為98.5%．

Answer 1

分析 以銅陽極泥（主要成分除含Cu、Te外，還有少量Ag和Au）為原料，加壓硫酸浸出，得到浸出液的溶質(zhì)溶質(zhì)含有TeOSO₄、CuSO₄，通過電解除銅，在含碲硫酸銅母液中能SO₂、及加氯化鈉，得粗碲，
（1）①Ag₂Te也能與O₂發(fā)生類似Cu₂Te的反應(yīng)，結(jié)合Cu₂Te與氧氣反應(yīng)的特點(diǎn)書寫；
②工業(yè)上一般用壓縮機(jī)加壓給原料氣加壓；
（2）操作Ⅰ用于分離固體和液體；
（3）由操作Ⅰ可知分離出Ag、Au，則“含碲浸出液”的溶質(zhì)含有TeOSO₄、CuSO₄；
（4）電解液含銅量逐漸減小，電解初始階段陰極應(yīng)生成銅；
（5）①TeOSO₄與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Te；
②NaCl資源豐富，價格便宜；
③根據(jù)Te（IV）的濃度的變化計(jì)算還原率．

解答 解：（1）①Ag₂Te也能與O₂發(fā)生類似Cu₂Te的反應(yīng)，則與氧氣反應(yīng)生成Ag₂O和TeO₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Ag₂Te+3O₂=2Ag₂O+2TeO₂，
故答案為：2Ag₂Te+3O₂=2Ag₂O+2TeO₂；
②工業(yè)上一般用壓縮機(jī)加壓給原料氣加壓，故答案為：用壓縮機(jī)加壓；
（2）操作Ⅰ用于分離固體和液體，為過濾操作，故答案為：過濾；
（3）由操作Ⅰ可知分離出Ag、Au，則“含碲浸出液”的溶質(zhì)含有TeOSO₄、CuSO₄，故答案為：CuSO₄；
（4）電解液含銅量逐漸減小，電解初始階段陰極應(yīng)生成銅，電極方程式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
（5）①TeOSO₄與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Te，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Te⁴⁺+2SO₂+4H₂O=Te+8H⁺+2SO₄^2-，
故答案為：Te⁴⁺+2SO₂+4H₂O=Te+8H⁺+2SO₄^2-；
②NaCl比KI的資源豐富，價格便宜，所以工業(yè)生產(chǎn)時更節(jié)約成本，故答案為：NaCl比KI價格便宜；
③Te（IV）濃度從6.72g•L^-1下降到0.10g•L^-1，Te（IV）的還原率為$\frac{6.72-0.10}{6.72}$=98.5%，
故答案為：98.5%．

點(diǎn)評 本題為生產(chǎn)流程題，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，涉及金屬的回收、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的分離提純和除雜，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，題目較為綜合，做題時注意仔細(xì)審題，從題目中獲取關(guān)鍵信息．本題難度較大．