Question

【題目】（14分）工業(yè)上常用蘇打燒結(jié)法提取自然界中的稀散元素硒（Se)，我國科研人員自主設(shè)計(jì)的利用粗銅電解精煉所產(chǎn)生含硒化亞銅（Cu2Se)和碲化亞銅（Cu2Te)的陽極泥為原料，提取硒的某種工藝流程如圖所示。

回答下列問題：

（1）電解精煉銅時(shí)，電源的正極連接_______（填“粗銅”或“精銅”），陽極溶解銅的質(zhì)量__________（填“＞”“=”或“＜”）陰極析出銅的質(zhì)量。

（2）“燒結(jié)”時(shí)蘇打和硒化亞銅主要生成了Na2SeO3、Cu2O和CO2氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。“燒結(jié)”時(shí)生成了少部分Na2SeO4，寫出“還原”時(shí)反應(yīng)的離子方程式____________。

（3）含硒燒結(jié)物浸取時(shí)，最佳加熱方式為________________，除去的物質(zhì)為___________（填化學(xué)式）。

（4）本工藝副產(chǎn)物TeO2用于制造紅外器件、聲光器件材料，可溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，并形成復(fù)鹽，則TeO2屬于______氧化物（填“酸性”“堿性”或“兩性”）。

（5）把硫酸工業(yè)第一步的產(chǎn)物SO2通入Na2SeO3溶液制備硒單質(zhì)，寫出該反應(yīng)的離子方程式_____________。若得到50 kg硒單質(zhì)，至少需要___________kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的FeS2礦石。（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

【答案】粗銅 ＜ 2Cu2Se＋2Na2CO3＋3O22Cu2O＋2Na2SeO3＋2CO2 2Fe2+＋＋2H+===2Fe3+＋＋H2O 水浴加熱 Cu2O 兩性 +H2O+2SO2===Se↓+2+2H+ 84.4

【解析】

（1）電解精煉銅時(shí)，粗銅連接電源的正極，精銅連接電源的負(fù)極，陽極銅溶解放電的同時(shí)，還有鋅、鐵、鎳等金屬同時(shí)放電，陰極只有銅析出，兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，所以，陽極溶解銅的質(zhì)量小于陰極析出銅的質(zhì)量。

（2）根據(jù)信息，Cu2Se中+1價(jià)銅元素化合價(jià)未變，2價(jià)硒元素化合價(jià)升高至+4價(jià)，化合價(jià)升高了6，O2被還原為2價(jià)O，化合價(jià)降低了4，利用化合價(jià)升降法配平即可得出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Cu2Se＋2Na2CO3＋3O22Cu2O＋2Na2SeO3＋2CO2。

（3）“浸取”時(shí)溫度為80 ℃，水浴加熱溫度穩(wěn)定、容易控制，所以最佳加熱方式為水浴加熱；從（2）題的方程式可知，產(chǎn)物中Cu2O難溶于水，“浸取”時(shí)除去的物質(zhì)為Cu2O；TeO2與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿均能反應(yīng)，故TeO2屬于兩性氧化物。

（4）Fe2+被氧化為Fe3+化合價(jià)升高了1，轉(zhuǎn)化為，Se元素化合價(jià)降低了2，利用化合價(jià)升降法配平即可得出反應(yīng)的離子方程式：2Fe2+＋＋2H+===2Fe3+＋＋H2O。

（5）SO2通入Na2SeO3溶液制備硒單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為+H2O+2SO2===Se↓+2+2H+。可知n(SO2)∶n()∶n(Se)=2∶1∶1，根據(jù)硫元素守恒，推出n(FeS2)∶n(SO2)=1∶2，綜合可得n(FeS2)∶n(Se)=1∶1，設(shè)需要m kg FeS2，計(jì)算式如下：

FeS2 ～ Se

120 79

m kg×90% 50 kg

解得m=84.4。