Question

工業上可以從電解銅的陽極泥中提取很多重要物質，其工藝流程如下：

已知：①陽極泥的主要化學成分，如表1所示
表一

主要成份	Cu    Ag     Au      Se     Te
百分含量/%	23．4    12．1     0．9     6．7     3．1

 
②溫度和硫酸濃度對陽極泥中各組分浸出率的影響，如表2所示
表二

	固定浸出溫度			固定H2SO4濃度
H2SO4濃度 mol/L	浸出率/%		浸出溫度/℃	浸出率/%
	Cu  Ag  Au  Se  Te			Cu  Ag  Au  Se  Te
4	95．1 4．67  <0．2  0．83 8．93		30	87．1 4．58  <0．2 0．08 6．83
3	94．5 4．65  <0．2  0．28 6．90		40	94．5 4．65  <0．2  0．28 6．90
2	78．1 2．65  <0．2  0．05 2．85		50	96．1 5．90  <0．2  0．64 8．73

 
（1）步驟I的主要目的為浸出銅，此過程中發生的主要反應的化學方程式為____________分析表2數據，可知步驟I最適合的條件為                   。
（2）步驟Ⅱ中，加入Cu粉的目的是除去濾液中含碲的離子，加入NaCl的目的為____。
（3）步驟Ⅲ的操作方法為                     。
（4）步驟Ⅳ中，反應溫度為75℃。加入H₂O₂溶液的作用為                  ；此過程中H₂O₂溶液的添加量要遠遠高于理論值，原因為                  。
（5）步驟Ⅵ中所發生反應的化學方程式為                       。
（6）步驟Ⅶ中，Te的獲得可以通過堿性環境下電解Na₂TeO₃溶液實現，其陰極的電極反應式為     。
（7）步驟Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用____進行分離（填選項字母）。
A．稀硝酸    B．濃鹽酸    C．濃氫氡化鈉溶液    D．王水

Answer 1

（1）2Cu＋O₂＋2H₂SO₄＝2CuSO₄＋2H₂O    硫酸濃度3 mol·L^-1、浸出溫度40℃
（2）除去濾液中的Ag⁺
（3）加熱濃縮（蒸發）、冷卻結晶、過濾
（4）氧化濾渣中的硒和碲，使其進入溶液中，增加硒和碲的浸出率。H₂O₂會有部分分解。
（5）Na₂SeO₃＋2Na₂SO₃＋2HCl＝Se＋2Na₂SO₄＋2NaCl＋H₂O
（6）TeO₃^2-＋4e^－＋3H₂O＝Te＋6OH^－
（7）A

試題分析：(1) 步驟I的主要過程中發生的主要反應的化學方程式為2Cu＋O₂＋2H₂SO₄＝2CuSO₄＋2H₂O．由表2數據可知：硫酸的濃度越大，Cu浸出率越高。在硫酸的濃度不變時，溫度越高Cu浸出率越高。但是濃度太高，雜質Se、Te的浸出率也越高;溫度越高，Ag、Se、Te的浸出率也越高。綜合考慮純度、能耗等，最合適的條件是硫酸濃度3 mol/L、浸出溫度40℃．（2）步驟Ⅱ中，加入Cu粉的目的是除去濾液中含碲的離子，加入NaCl的目的為利用AgCl的不溶性來除去濾液中的雜質離子Ag⁺。（3）步驟Ⅲ從硫酸銅溶液中得到硫酸銅晶體的操作方法為加熱濃縮（蒸發）、冷卻結晶、過濾。（4）步驟Ⅳ中，加入H₂O₂溶液的作用為把濾渣中的硒和碲氧化為離子，使其進入溶液中，增加硒和碲的浸出率。此過程中H₂O₂溶液的添加量要遠遠高于理論值是因為H₂O₂不穩定，受熱容易分解，有H₂O₂會有部分發生了分解反應。（5）根據過程示意圖及氧化還原反應的特征與實質，可知步驟Ⅵ中所發生反應的化學方程式為Na₂SeO₃＋2Na₂SO₃＋2HCl＝Se＋2Na₂SO₄＋2NaCl＋H₂O。（6）步驟Ⅶ中，Te的獲得可以通過堿性環境下電解Na₂TeO₃溶液實現，Te應該在陰極得到。其陰極的電極反應式為TeO₃^2-＋4e^－＋3H₂O＝Te＋6OH^－。（7）因為Au與常見的試劑都不能發生反應。而Ag則能與硝酸反應得到硝酸銀溶液。所以步驟Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用硝酸溶解，然后進行過濾分離。選項為A。