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工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质,其工艺流程如下:已知:①阳极泥的主要化学成分,如表所示主要成分CuAgAuSeTe百分含量/%23.412.10.96.73.1②温度和硫
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工业上可以从电解铜的阳极泥中提取很多重要物质,其工艺流程如下:
已知:①阳极泥的主要化学成分,如表所示
②温度和硫酸浓度对阳极泥中各组分浸出率的影响,如表所示
(1)步骤I的主要目的为浸出铜,此过程中发生的主要反应的化学方程式为______,分析表2数据,可知步骤I最适合的条件为______.
(2)步骤Ⅱ中,加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子,加入NaCl的目的为______.
(3)步骤Ⅲ的操作方法为______.
(4)步骤Ⅳ中,反应温度为75℃.加入H2O2溶液的作用为______;此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理沧值,原因为______.
(5)步骤Ⅵ中所发生反应的化学方程式为______.
(6)步骤Ⅶ中,Te的获得可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液实现,其阴极的电极反应式为______.
(7)步骤Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用______进行分离(填选项字母).
A.稀硝酸 B.浓盐酸 C.浓氢氡化钠溶液 D.王水.
已知:①阳极泥的主要化学成分,如表所示
主要成分 | Cu | Ag | Au | Se | Te |
百分含量/% | 23.4 | 12.1 | 0.9 | 6.7 | 3.1 |
固定浸出温度 | 固定H2SO4浓度 | |||||||||||
H2SO4浓度/mol•L-1 | 浸出率/% | 浸出温度/℃ | 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 |
(2)步骤Ⅱ中,加入Cu粉的目的是除去滤液中含碲的离子,加入NaCl的目的为______.
(3)步骤Ⅲ的操作方法为______.
(4)步骤Ⅳ中,反应温度为75℃.加入H2O2溶液的作用为______;此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理沧值,原因为______.
(5)步骤Ⅵ中所发生反应的化学方程式为______.
(6)步骤Ⅶ中,Te的获得可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液实现,其阴极的电极反应式为______.
(7)步骤Ⅷ中得到的Au和Ag混合物可以用______进行分离(填选项字母).
A.稀硝酸 B.浓盐酸 C.浓氢氡化钠溶液 D.王水.
▼优质解答
答案和解析
(1)根据阳极泥的成分和流程图及题目要求,主要反应是铜与硫酸及空气中氧气的反应,反应的方程式为2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O,
②根据题目中所给表格②中数据分析,可知当硫酸浓度为2 mol•L-1、浸出温度30℃时浸出率太低,硫酸浓度为3 mol•L-1、浸出温度40℃时浸出率已较高,再增大浓度和升温对浸出率影响不大,但会浪费能源;故可知步骤I最适合的条件为 硫酸浓度3 mol•L-1、浸出温度40℃.
故答案为:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O;硫酸浓度3 mol•L-1、浸出温度40℃硫酸浓度3 mol•L-1、浸出温度40℃;
(2)步骤Ⅱ中,加入NaCl的目的显然是使Ag+转化为氯化银沉淀而除去,
故答案为:除去滤液中的Ag+;
(3)使结晶水合物从溶液中结晶析出的步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
(4)硒和碲不溶于水,步骤Ⅳ中,反应温度为75℃.加入H2O2溶液的作用为氧化滤渣中的硒和碲,使其进入溶液中;此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值,原因是:从速率及平衡角度考虑,可增加硒和碲的浸出率,;H2O2会有部分分解
故答案为:氧化滤渣中的硒和碲,使其进入溶液中;增加硒和碲的浸出率、H2O2会有部分分解;
(5)根据流程图中的反应物和生成物,可知反应的方程式为Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4+2NaCl+H2O,
故答案为:Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4+2NaCl+H2O;
(6)根据反应物Na2TeO3和生成物Te,结合碱性条件,阴极应发生还原反应,根据守恒即可写出其电极反应式TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-,
故答案为:TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-;
(7)根据金属活动性顺序等性质,可知Ag可溶于稀硝酸而Au不溶,故稀硝酸可分离Ag、Au,但Ag、Au均不溶于浓盐酸 及浓氢氡化钠溶液,均溶于王水,所以浓盐酸、浓氢氡化钠溶液、王水均不能分离Ag、Au.
故答案为:A.
②根据题目中所给表格②中数据分析,可知当硫酸浓度为2 mol•L-1、浸出温度30℃时浸出率太低,硫酸浓度为3 mol•L-1、浸出温度40℃时浸出率已较高,再增大浓度和升温对浸出率影响不大,但会浪费能源;故可知步骤I最适合的条件为 硫酸浓度3 mol•L-1、浸出温度40℃.
故答案为:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O;硫酸浓度3 mol•L-1、浸出温度40℃硫酸浓度3 mol•L-1、浸出温度40℃;
(2)步骤Ⅱ中,加入NaCl的目的显然是使Ag+转化为氯化银沉淀而除去,
故答案为:除去滤液中的Ag+;
(3)使结晶水合物从溶液中结晶析出的步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
(4)硒和碲不溶于水,步骤Ⅳ中,反应温度为75℃.加入H2O2溶液的作用为氧化滤渣中的硒和碲,使其进入溶液中;此过程中H2O2溶液的添加量要远远高于理论值,原因是:从速率及平衡角度考虑,可增加硒和碲的浸出率,;H2O2会有部分分解
故答案为:氧化滤渣中的硒和碲,使其进入溶液中;增加硒和碲的浸出率、H2O2会有部分分解;
(5)根据流程图中的反应物和生成物,可知反应的方程式为Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4+2NaCl+H2O,
故答案为:Na2SeO3+2Na2SO3+2HCl=Se+2Na2SO4+2NaCl+H2O;
(6)根据反应物Na2TeO3和生成物Te,结合碱性条件,阴极应发生还原反应,根据守恒即可写出其电极反应式TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-,
故答案为:TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-;
(7)根据金属活动性顺序等性质,可知Ag可溶于稀硝酸而Au不溶,故稀硝酸可分离Ag、Au,但Ag、Au均不溶于浓盐酸 及浓氢氡化钠溶液,均溶于王水,所以浓盐酸、浓氢氡化钠溶液、王水均不能分离Ag、Au.
故答案为:A.
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