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:①TeO2是兩性氧化物。

②Se和TeO2的物理性質(zhì)如下:

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

（1）Se在周期表中的位置為____________。

（2）SeO2與SO2的混合煙氣可用水吸收制得單質(zhì)Se，當(dāng)有2 mol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_______________。

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

（4）“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_______________________________________。

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

（6）常溫下，SeO2與NaOH溶液反應(yīng)所得NaHSeO3溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”)，請通過計算說明_____________________________。(已知25℃時，亞硒酸(H2SeO3)的Ka1=2.5×10-3，Ka2=2.5×10-7)

Answer 1

【答案】四周期，第VIA族 0.5 降低Se的沸點，避免 Se與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng) CuO,Au 硫酸濃度過大， TeO2會溶于酸，導(dǎo)致 TeO2沉淀不完全 Te4++2SO32- +2H2O===2SO42-+Te↓+4H+ < 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】

電解精煉銅的陽極泥主要成分為CuS、Cu2Se、Cu2Te和少量金屬單質(zhì)Au，高溫焙燒得SeO2和SO2混合氣體，氣體冷卻后通入冷水中發(fā)生反應(yīng)生成Se和硫酸，經(jīng)過濾得到Se；剩余固體用NaOH溶解其中兩性氧化物TeO2，經(jīng)過濾得Na2TeO3水溶液，用稀硫酸酸化并過濾后可得到TeO2沉淀，此沉淀再溶于稀硫酸溶解，再滴加Na2SO3溶液，可將溶液中的Te4+還原為Te。

（1）根據(jù)原子結(jié)構(gòu)可知Se在周期表中的位置為四周期，第VIA族。本小題答案為：四周期，第VIA族。

（2）+4價Se的氧化性強于+4價S的氧化性，SeO2、SO2的混合氣體用水吸收得到H2SO4、Se，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。由化學(xué)反應(yīng)方程式可知每轉(zhuǎn)移4mol電子生成1mol的Se，則轉(zhuǎn)移2mol電子生成0.5mol的Se。Se的沸點為685°C，還原性強于S，采用真空蒸餾的方法提純硒，不僅可以降低Se的沸點，也可以避免Se與空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)。本小題答案為：0.5；降低Se的沸點，避免 Se與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng) 。

（3）陽極泥中的CuS、Cu2Se、Cu2Te在高溫焙燒過程中，會與O2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CuO、SO2、SeO2、TeO2，Au不反應(yīng)，加入NaOH“堿浸”時，CuO、Au不與NaOH溶液反應(yīng)，TeO2溶解在NaOH溶液中，所以得到的濾渣的主要成分為CuO、Au。本小題答案為：CuO、Au。

（4）根據(jù)題目信息，TeO2是兩性氧化物，能與H2SO4反應(yīng)，如果H2SO4的濃度過大，即H2SO4過量，“沉碲”得到的TeO2繼續(xù)與H2SO4反應(yīng)而導(dǎo)致?lián)p失。本小題答案為：硫酸濃度過大， TeO2會溶于酸，導(dǎo)致 TeO2沉淀不完全。

（5）溶液中的Te4+具有較強的氧化性，加入還原性較強的SO32-，二者發(fā)生反應(yīng)生成SO42-和Te單質(zhì)，其離子方程式為，本小題答案為：。

（6）NaHSeO3溶液中，HSeO3-既能水解，又能電離，比較水解和電離能力大小即可判斷溶液的酸堿性，若電離能力大于水解能力，溶液呈酸性，若水解能力大于電離能力，溶液呈堿性，HSeO3-的水解平衡常數(shù)＜ ，故NaHSeO3溶液呈酸性，pH<7，本小題答案為：<；HSeO3－的水解常數(shù)Kh＝4.0×10－12，由于 Kh<Ka2，故NaHSeO3 溶液的 pH<7。