【題目】碲被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防與尖端技術(shù)的維生素,工業(yè)上常用銅陽(yáng)極泥(主要成分是Cu2Te,Ag、Au等雜質(zhì))為原料提取碲并回收金屬其工藝流程如下:

已知:TeO2是兩性氧化物,微溶于水,易溶于較濃的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)“加壓酸浸1”過(guò)程中將碲元素轉(zhuǎn)化成TeO2,應(yīng)控制溶液的pH4.5~5.0,酸度不能過(guò)高,原因是__________________________,其中加壓的目的是______________________。寫(xiě)出加壓酸浸1”過(guò)程中Cu2Te發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________。

(2)“酸浸2”時(shí)溫度過(guò)高會(huì)使碲的浸出率降低,原因?yàn)?/span>______________________。要從AgAu中分離出Au,可以向回收的AgAu中加入的試劑是______________________。

(3)寫(xiě)出還原反應(yīng)中發(fā)生的離子方程式_________________________________

(4)工業(yè)上另一種提取碲的方法是將銅陽(yáng)極泥在空氣中焙燒,使碲轉(zhuǎn)化成TeO2,再加NaOH堿浸,以石墨為電極電解溶液獲得Te。電解過(guò)程中陰極的電極反應(yīng)式為_________________________________

(5)25℃時(shí),向1mol/LNa2TeO3溶液中滴加鹽酸,當(dāng)溶液pH值約為6時(shí),此時(shí)溶液中c(TeO32):c(HTeO3)=___________(已知:H2TeO3Ka1=1.0×103,Ka2=2.0×108)

【答案】溶液酸性過(guò)強(qiáng),TeO2會(huì)繼續(xù)與酸反應(yīng)導(dǎo)致碲元素?fù)p失 增大O2濃度,加快反應(yīng)速率,提高浸出率 Cu2Te+2O2+2H2SO4 2CuSO4+TeO2+2H2O (2) 溫度升高,鹽酸揮發(fā),反應(yīng)物濃度降低,導(dǎo)致浸出率降低 稀硝酸 Te4++2SO2+4H2O==Te↓+2SO42-+8H+ TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH- 1︰50

【解析】

TeO2微溶于水,易溶于較濃的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿。工業(yè)上常用銅陽(yáng)極泥(主要含有TeO2、少量Ag、Au)為原料制備單質(zhì)碲,陽(yáng)極泥主要含有TeO2、少量Ag、Au,加入氫氧化鈉TeO2溶解,過(guò)濾得到濾渣為不溶于堿的Ag、Au,濾液中加入硫酸沉碲,過(guò)濾得到TeO2,加入鹽酸溶解后通入二氧化硫還原得到金屬碲。

(1加壓酸浸1”過(guò)程中將碲元素轉(zhuǎn)化成TeO2,應(yīng)控制溶液的pH4.5~5.0,酸度不能過(guò)高,原因是;TeO2是兩性氧化物,溶液酸性過(guò)強(qiáng)TeO2會(huì)繼續(xù)與H2SO4反應(yīng)而導(dǎo)致磅元素?fù)p失。“加壓浸出”過(guò)程的離子方程式為:Cu2Te+2O2+4H=2Cu2++TeO2+2H2O;其中加壓的目的是:增大O2濃度,加快反應(yīng)速率,提高浸出率;加壓酸浸1”過(guò)程中Cu2Te發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2Te+2O2+2H2SO4 2CuSO4+TeO2+2H2O。

(2)“酸浸2”時(shí)溫度過(guò)高會(huì)使碲的浸出率降低,因?yàn)闇囟壬邥?huì)導(dǎo)致鹽酸揮發(fā)過(guò)多,反應(yīng)物濃度降低,導(dǎo)致浸出率降低;要從AgAu中分離出Au,因?yàn)殂y可溶于硝酸,而金不溶于硝酸,故可以向回收的AgAu中加入的試劑是稀硝酸。

(3)還原反應(yīng)二氧化硫?qū)?/span>Te4+還原為T(mén)e,發(fā)生的離子方程式Te4++2SO2+4H2O==Te↓+2SO42-+8H+。

(4)工業(yè)上還可以將銅陽(yáng)極泥煅燒、堿浸后得到Na2TeO3,然后通過(guò)電解的方法得到單質(zhì)碲。已知電解時(shí)的電極均為石墨,陰極發(fā)生還原反應(yīng),Te元素化合價(jià)從+4變?yōu)?/span>0價(jià),則陰極的電極反應(yīng)式為TeO32+3H2O+4e=Te+6OH。

(5)25℃時(shí),向1mol/LNa2TeO3溶液中滴加鹽酸,當(dāng)溶液pH值約為6時(shí),c(H)=1.0×10-6mol·L-1,Ka2=c(TeO32-)·c(H)/c(HTeO3)=2.0×10-8,則c(HTeO3):c(TeO32-)=c(H):Ka2=1.0×10-6:2.0×10-8=50:1。c(TeO32):c(HTeO3)=1:50.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B.圖2實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)打開(kāi)活塞,將有機(jī)溶劑從下端導(dǎo)管中放出

C.圖3實(shí)驗(yàn)中,可以用玻璃棒在漏斗中攪拌,以加快過(guò)濾速度

D.圖4實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)加熱至有較多固體析出時(shí),即停止加熱

(2)現(xiàn)有一瓶AB的混合液,已知它們的性質(zhì)如下表。

物質(zhì)

熔點(diǎn)/

沸點(diǎn)/

密度/g·cm3

溶解性

A

11.5

198

1.11

A、B互溶,且均易溶于水和酒精

B

17.9

290

1.26

據(jù)此分析,將AB相互分離可選用上圖中的圖________________所示儀器。

(3)在圖2所示實(shí)驗(yàn)中,靜置分層后,如果不知道哪一層液體是水層,試設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)便的判斷方法。____。

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B. a 點(diǎn):V(CH3COOH)=10.00mL

C. b R:c(M+)>(CH3COOH)>C(H+)>c(OH)

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