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硒(Se)及其化合物在工农业生产中有许多用途.以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)为原料制备纯硒的工艺流程如图1所示:已知:Ksp(Ag2S04)=1.4×10-5,请回答下列问题
题目详情
硒(Se)及其化合物在工农业生产中有许多用途.以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)为原料制备纯硒的工艺流程如图1所示:
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已知:Ksp(Ag2S04)=1.4×10-5,请回答下列问题:
(1)“加硫酸并焙烧”时的硫酸浓度最好为___(填字母).a.浓硫酸 b.10%硫酸
(2)“加硫酸并焙烧”过程中Cu2Se参与反应的化学方程式为___,该反应的还原剂是___.
(3)“炉渣加水浸出”中的炉渣需粉碎,且加入温水进行浸泡,目的是___,“浸渣”中含有的金属成分是___,若“浸出液”中c(Ag+)=3.0×10-2mol/L,则溶液中c(SO42-)最大为___(计算结果保留2位有效数字).
(4)操作I的名称为___.
(5)+4价Se的氧化性强于+4价S的氧化性,SeO2、SO2混合气体用水吸收所发生反应的化学方程式为___.
(6)操作I所得粗硒中含有Ni、Fe、Cu等杂质,可采用真空蒸馏的方法进行提纯,获得纯硒.真空蒸馏的挥发物中硒含量与温度的关系如图2所示:蒸馏操作中控制的最佳温度是___ (填字母).
a.455℃b.462℃c.475℃d.515℃
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已知:Ksp(Ag2S04)=1.4×10-5,请回答下列问题:
(1)“加硫酸并焙烧”时的硫酸浓度最好为___(填字母).a.浓硫酸 b.10%硫酸
(2)“加硫酸并焙烧”过程中Cu2Se参与反应的化学方程式为___,该反应的还原剂是___.
(3)“炉渣加水浸出”中的炉渣需粉碎,且加入温水进行浸泡,目的是___,“浸渣”中含有的金属成分是___,若“浸出液”中c(Ag+)=3.0×10-2mol/L,则溶液中c(SO42-)最大为___(计算结果保留2位有效数字).
(4)操作I的名称为___.
(5)+4价Se的氧化性强于+4价S的氧化性,SeO2、SO2混合气体用水吸收所发生反应的化学方程式为___.
(6)操作I所得粗硒中含有Ni、Fe、Cu等杂质,可采用真空蒸馏的方法进行提纯,获得纯硒.真空蒸馏的挥发物中硒含量与温度的关系如图2所示:蒸馏操作中控制的最佳温度是___ (填字母).
a.455℃b.462℃c.475℃d.515℃
▼优质解答
答案和解析
以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)加入硫酸焙烧,得到SeO2、SO2,浓硫酸起氧化剂作用,由元素守恒可知还生成CuSO4与水,Ag也能与浓硫酸反应生成Ag2SO4,滤渣再进行水浸,浸出液中含有CuSO4、Ag2SO4,浸渣中含有Au、Pt.+4价Se的氧化性强于+4价S的氧化性,SeO2、SO2混合气体用水吸收得到H2SO4、Se,过滤分离,滤液中含有硫酸,经过净化除杂得到Se.
(1)“加硫酸并焙烧”时S元素化合价降低,硫酸起氧化剂作用,用选用浓硫酸,
故答案为:a;
(2)“加硫酸并焙烧”过程中Cu2Se与浓硫酸反应生成CuSO4、SeO2、SO2与水,反应方程式为:Cu2Se+6H2SO4(浓)
2CuSO4+SeO2↑+4SO2↑+6H2O,反应中Cu、Se元素化合价升高,故Cu2Se是还原剂,
故答案为:Cu2Se+6H2SO4(浓)
2CuSO4+SeO2↑+4SO2↑+6H2O;Cu2Se;
(3))“炉渣加水浸出”中的炉渣需粉碎,且加入温水进行浸泡,目的是加快浸出速率,““浸渣”中含有与浓硫酸不反应的Au、Pt,滤液中c(Ag+)=3.0×10-2mol/L,根据Ksp(Ag2S04)=c2(Ag+)×c(SO42-)=1.4×10-5,可知“浸出液”中c(SO42-)=
mol/L=1.6×10-2moL/L,
故答案为:加快浸出速率;Au、Pt;1.6×10-2moL/L;
(4)操作I是分离互不相溶的固体与液体,应采取过滤分离,
故答案为:过滤;
(5)4价Se的氧化性强于+4价S的氧化性,SeO2、SO2混合气体用水吸收得到H2SO4、Se,反应方程式为:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓,
故答案为:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓;
(6)由图可知,在475℃作用真空蒸馏的挥发物中硒含量最大,故最好选择475℃,
故选:c.
(1)“加硫酸并焙烧”时S元素化合价降低,硫酸起氧化剂作用,用选用浓硫酸,
故答案为:a;
(2)“加硫酸并焙烧”过程中Cu2Se与浓硫酸反应生成CuSO4、SeO2、SO2与水,反应方程式为:Cu2Se+6H2SO4(浓)
| ||
故答案为:Cu2Se+6H2SO4(浓)
| ||
(3))“炉渣加水浸出”中的炉渣需粉碎,且加入温水进行浸泡,目的是加快浸出速率,““浸渣”中含有与浓硫酸不反应的Au、Pt,滤液中c(Ag+)=3.0×10-2mol/L,根据Ksp(Ag2S04)=c2(Ag+)×c(SO42-)=1.4×10-5,可知“浸出液”中c(SO42-)=
1.4×10-5 |
(3.0×10-2)2 |
故答案为:加快浸出速率;Au、Pt;1.6×10-2moL/L;
(4)操作I是分离互不相溶的固体与液体,应采取过滤分离,
故答案为:过滤;
(5)4价Se的氧化性强于+4价S的氧化性,SeO2、SO2混合气体用水吸收得到H2SO4、Se,反应方程式为:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓,
故答案为:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓;
(6)由图可知,在475℃作用真空蒸馏的挥发物中硒含量最大,故最好选择475℃,
故选:c.
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