Question

【題目】碲(Te)元素是當(dāng)今新材料的主要成分之一。工業(yè)上從電解法精煉銅的陽極泥中提取純度較高的碲，經(jīng)預(yù)處理后的陽極泥中含TeO2及鐵、鉛、銅的化合物等，通過以下流程得到：

已知：①TeO2是兩性氧化物，微溶于水，可溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。

②部分難溶物的Ksp如表：

化合物	Fe(OH)2	Pb(OH)2	Cu(OH)2	FeS	PbS	CuS
Ksp	8×10－16	1.2×10－15	1.3×10－20	4×10－19	1×10－28	6×10－36

回答下列問題：

（1）“堿浸”時(shí)TeO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

（2）加入Na2S溶液的主要目的是___________。

（3）“沉碲”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。

（4）“酸溶”后，將SO2通入溶液中進(jìn)行“還原”得到粗碲，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。

（5）電解法提純粗碲時(shí)，以Na2TeO3溶液為電解質(zhì)溶液，陽極材料為___________。電解過程中陰極的電極反應(yīng)式為___________。

（6）常溫下，向0.lmol/LNa2TeO3溶液中滴加鹽酸，當(dāng)溶液pH＝5時(shí)，溶液中c(TeO32－)：c(H2TeO3)＝___________。(已知：H2TeO3的Ka1＝1.0×10－3Ka2＝2.0×10－8)

Answer 1

【答案】TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O 將溶液中的鐵、鉛、銅以更難溶的硫化物形式除去 Na2TeO3+2NH4NO3=2NaNO3+TeO2↓+2NH3+H2O 2SO2+TeCl4+4H2O=2H2SO4+Te+4HCl 粗碲 TeO32－+3H2O+4e－=Te+6OH－ 0.2

【解析】

TeO2有兩性，結(jié)合化合價(jià)可知，“堿浸”主要將TeO2轉(zhuǎn)化為Na2TeO3；

“過濾”將未除去的Fe、Pb、Cu元素轉(zhuǎn)化為更難溶的硫化物除去；

“沉碲”過程，從流程來看是將TeO32-轉(zhuǎn)化為TeO2沉淀；

“酸溶”過程，TeO2轉(zhuǎn)化為TeCl4；

“還原”過程，SO2將TeCl4還原為Te，得粗Te；

“電解”過程，粗Te作陽極，失電子，在陽極溶解，純Te作陰極，陰極得電子，得到純度更高的純Te。

(1)TeO2有兩性，結(jié)合化合價(jià)可知，“堿浸”時(shí)NaOH和TeO2反應(yīng)生成為Na2TeO3和H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O，故答案為：TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O；

(2)由分析可知，加入Na2S溶液的主要目的是將溶液中的鐵、鉛、銅以更難溶的硫化物形式除去，故答案為：將溶液中的鐵、鉛、銅以更難溶的硫化物形式除去；

(3)“沉碲”將TeO32-轉(zhuǎn)化為TeO2沉淀，原因?yàn)?/span>TeO32-和NH4+發(fā)生雙水解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2TeO3+2NH4NO3=2NaNO3+TeO2↓+2NH3+H2O，故答案為：Na2TeO3+2NH4NO3=2NaNO3+TeO2↓+2NH3+H2O；

(4)“還原”過程，SO2將TeCl4還原為Te，得粗Te，結(jié)合得失電子守恒、原子守恒可得方程式為：2SO2+TeCl4+4H2O=2H2SO4+Te+4HCl，故答案為：2SO2+TeCl4+4H2O=2H2SO4+Te+4HCl；

(5)由分析可知，陽極材料為粗碲，以Na2TeO3溶液為電解質(zhì)溶液，則陰極為TeO32-得電子生成Te，結(jié)合電荷守恒、原子守恒可得陰極的電極反應(yīng)為：TeO32－+3H2O+4e－=Te+6OH－，故答案為：粗碲；TeO32－+3H2O+4e－=Te+6OH－；

(6)pH=5時(shí)，c(H+)=10-5mol/L。H2TeO3H++HTeO3-，Ka1==1.0×10－3，HTeO3-H++TeO32-，Ka2==2.0×10－8，，所以，=0.2，故答案為：0.2。