Question

【題目】工業(yè)上從電解精煉銅的陽極泥(成分為CuS、Cu2Se、Cu2Te 和少量金屬單質(zhì)Au) 中回收碲、硒的工藝流程如下:

已知: (1)TeO2是兩性氧化物。

(2)Se和TeO2的物理性質(zhì)如下:

物理性質(zhì)	熔點(diǎn)	沸點(diǎn)	水溶性
Se	221℃	685℃	難溶于水
TeO2	733℃	1260℃	微溶于水

(1)“培燒”時，為提高原料的利用率，可采取的措施有_________(寫一條即可)。

(2)“堿浸”過濾得到濾渣的主要成分是_______(填化學(xué)式)。

(3)“沉碲”時控制溶液的pH為4.5-5.0，生成TeO2沉淀。如果H2SO4的濃度過大，將導(dǎo)致“沉碲”不完全，原因為______________。

(4)“酸溶”將TeO2先溶于硫酸得到Te(SO4)2，然后加入Na2SO3溶液進(jìn)行還原，還原碲的離子反應(yīng)方程式是______________。

(5)SeO2與SO2的混合煙氣可用水吸收制得單質(zhì)Se，當(dāng)有10mol電子轉(zhuǎn)移時，會生成______mol Se。過濾所得粗硒可采用真空蒸餾的方法提純獲得純硒，采用真空蒸餾的目的是_______________。

(6)常溫下，SeO2與NaOH溶液反應(yīng)所得NaHSeO3溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”)，理由是_______________。(已知25℃時，亞硒酸(HSeO3)的Ka1=2.5×10-3，Ka2=2.6×10-7)

Answer 1

【答案】 將陽極泥粉碎（通入過量的空氣）等 Au、 CuO 硫酸濃度過大， TeO2會溶于酸， 導(dǎo)致 TeO2沉淀不完全 2SO32－+Te4++2H2O=Te↓+2SO42－+4H+ 2.5 降低Se的沸點(diǎn)，避免 Se與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng) < HSeO3－的水解常數(shù)Kh＝4.0×10－12，由于 Kh<Ka2，故NaHSeO3 溶液的 pH<7

【解析】（1）“培燒”時，為提高原料的利用率，可以將陽極泥粉碎以增大接觸面積，或通入過量的空氣使陽極泥充分反應(yīng)。

（2）由已知結(jié)合流程，焙燒所得固體主要是CuO、TeO2和Au，因為TeO2是兩性氧化物，所以“堿浸”主要是NaOH和TeO2反應(yīng)，則“堿浸”過濾得到濾渣的主要成分是：Au和CuO。

（3）因為TeO2是兩性氧化物，硫酸濃度過大，會導(dǎo)致TeO2溶于酸，使TeO2沉淀不完全。

（4）由已知根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，SO32-還原Te4+為Te，本身被氧化為SO42-，離子反應(yīng)方程式為：2SO32-+Te4+ +2H2O=Te↓+2SO42-+4H+。

（5）SeO2與SO2的混合煙氣用水吸收得到單質(zhì)Se為還原產(chǎn)物，Se的化合價由+4降為0，則每生成1molSe轉(zhuǎn)移4mol電子，所以當(dāng)有10mol電子轉(zhuǎn)移時，會生成2.5molSe。提純粗硒獲得純硒采用真空蒸餾的方法，可避免Se與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)；又因為液體的沸點(diǎn)與大氣壓強(qiáng)有關(guān)，大氣壓強(qiáng)增高時，液體的沸點(diǎn)也會增大，大氣的壓強(qiáng)降低時，液體的沸點(diǎn)也會隨之降低，所以采用真空蒸餾還可以降低Se的沸點(diǎn)，更有利于分離提純。

（6）由已知，常溫下(25℃時)，HSeO3-的水解常數(shù)Kh=Kw/Ka1=1.0×10-14÷(2.5×10-3)=4.0×10-12，HSeO3-的電離常數(shù)Ka2=2.6×10-7，所以Kh<Ka2，因此NaHSeO3溶液的pH<7。