Question

【題目】工業(yè)上用以下流程從銅沉淀渣中回收銅、硒、碲等物質(zhì)。某銅沉淀渣，其主要成分如表。沉淀渣中除含有銅(Cu)、硒(Se)、碲(Te)外，還含有少量稀貴金屬，主要物質(zhì)為Cu、Cu2Se和Cu2Te。某銅沉淀渣的主要元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：

	Au	Ag	Pt	Cu	Se	Te
質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)	0.04	0.76	0.83	43.47	17.34	9.23

(1)16S、34Se、52Te為同主族元素，其中34Se在元素周期表中的位置______。

其中銅、硒、碲的主要回收流程如下：

(2)經(jīng)過(guò)硫酸化焙燒，銅、硒化銅和碲化銅轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙~。其中碲化銅硫酸化焙燒的化學(xué)方程式如下，填入合適的物質(zhì)或系數(shù)：Cu2Te+____H2SO4 2CuSO4+____TeO2+____+____H2O

(3)SeO2與吸收塔中的H2O反應(yīng)生成亞硒酸。焙燒產(chǎn)生的SO2氣體進(jìn)入吸收塔后，將亞硒酸還原成粗硒，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______ 。

(4)沉淀渣經(jīng)焙燒后，其中的銅轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙~，經(jīng)過(guò)系列反應(yīng)可以得到硫酸銅晶體。

① “水浸固體”過(guò)程中補(bǔ)充少量氯化鈉固體，可減少固體中的銀（硫酸銀）進(jìn)入浸出液中，結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)，從平衡移動(dòng)原理角度解釋其原因__________。

②濾液2經(jīng)過(guò)、____ 、過(guò)濾、洗滌、干燥可以得到硫酸銅晶體。

(5)目前碲化鎘薄膜太陽(yáng)能行業(yè)發(fā)展迅速，被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的太陽(yáng)能技術(shù)之一。用如下裝置可以完成碲的電解精煉。研究發(fā)現(xiàn)在低的電流密度、堿性條件下，隨著TeO32-濃度的增加，促進(jìn)了Te的沉積。寫(xiě)出Te的沉積的電極反應(yīng)式為___________________。

Answer 1

【答案】第四周期VIA族 6 1 4SO2 6 H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2H2SO4 由于存在平衡： Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO42-(aq)，加入氯化鈉固體后， Cl-與Ag+反應(yīng)生成成更難溶的氯化銀，使得c(Ag+)降低，進(jìn)而減少了硫酸銀中的銀進(jìn)入濾液2 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶 TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-

【解析】

(1)16S、34Se、52Te為同主族元素，且 34Se在S元素的下一周期；

銅、硒、碲的主要回收流程如下：以銅陽(yáng)極泥(主要成分為Cu、Cu2Se和Cu2Te等)加入硫酸焙燒，得到的氣體混合物為SeO2、SO2和H2O，用水吸收得到H2SO4、Se，過(guò)濾分離，濾液中含有硫酸，經(jīng)過(guò)凈化除雜得到粗硒；焙燒時(shí)濃硫酸起氧化劑作用，由元素守恒可知還生成CuSO4與TeO2，用水洗滌并過(guò)濾后，濾渣為TeO2，濾液為CuSO4溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮后結(jié)晶得到硫酸銅晶體；所得TeO2用鹽酸溶解后得到H2TeO3溶液，通入SO2后可制得粗碲；

(2) Cu2Te和濃H2SO4高溫焙燒生成CuSO4和TeO2，其中TeO2是氧化產(chǎn)物，說(shuō)明濃硫酸是強(qiáng)氧化劑，則還有還原產(chǎn)物SO2，結(jié)合電子守恒和原子守恒配平即可；

(3) SO2氣體進(jìn)入吸收塔后，將H2SeO3還原成硒，同時(shí)得到氧化產(chǎn)物H2SO4，結(jié)合電子守恒和原子守恒即可得發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；

(4)①溶液中存在Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO42-(aq)，加入少量氯化鈉固體，溶解后溶液中的Cl-會(huì)與Ag+結(jié)合促進(jìn)溶解平衡向正方向移動(dòng)；

②CuSO4溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮后結(jié)晶得到硫酸銅晶體；

(5)根據(jù)電解原理TeO32-應(yīng)在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成Te。

(1) 16S、34Se、52Te為同主族元素，且 34Se在S元素的下一周期，則34Se位于元素周期表的第四周期VIA族；

(2) Cu2Te和濃H2SO4高溫焙燒生成CuSO4和TeO2，其中TeO2是氧化產(chǎn)物，說(shuō)明濃硫酸是強(qiáng)氧化劑，則還有還原產(chǎn)物SO2，利用電子守恒和原子守恒配平即得Cu2Te+6H2SO4 2CuSO4+TeO2+4SO2↑+6H2O；

(3) SO2氣體進(jìn)入吸收塔后，將H2SeO3還原成硒，同時(shí)得到氧化產(chǎn)物H2SO4，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2H2SO4；

(4)①“水浸固體”過(guò)程中補(bǔ)充少量氯化鈉固體，溶解后溶液中的Cl-會(huì)與Ag+結(jié)合生成AgCl白色沉淀，促進(jìn)溶解平衡Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO42-(aq)向正方向移動(dòng)，使得c(Ag+)降低，進(jìn)而減少了硫酸銀中的銀進(jìn)入濾液2；

②從濾液2得到硫酸銅晶體的具體操作是將溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、再經(jīng)過(guò)濾、洗滌并干燥即可；

(5)由電解原理可知TeO32-應(yīng)在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成Te，發(fā)生的電極反應(yīng)為TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。