Question

【題目】目前世界上新建的金礦中約有80%都采用氧化法提金。某工廠利用鋅冶煉渣回收金、銀等貴金屬的流程如下圖所示:

已知:HCN有劇毒，其Ka(HCN)=5×10-10，

Au++2CN-=[Au(CN)2]-平衡常數(shù)KB=1×1038

（1）磨礦細(xì)度對浸出率的影響如圖所示，依據(jù)浸出率應(yīng)選擇磨礦細(xì)度_____為宜。

（2）生產(chǎn)中用生石灰調(diào)節(jié)礦泥pH>11.5，其目的之一是阻止溶液中的氰化物轉(zhuǎn)化為HCN而揮發(fā)，其作用原理是________________(用離子方程式表示)。

（3）“氰化”環(huán)節(jié)，是以NaCN溶液浸取調(diào)節(jié)pH的礦泥，敞口放置，將Au轉(zhuǎn)換為Na[Au(CN)2]。

①其化學(xué)方程式為________________。

② “氰化”環(huán)節(jié)中，金的溶解速率在80℃時達(dá)到最大值，但生產(chǎn)中控制反應(yīng)液的溫度在10-20℃，原因是:___________________________(答一點即可)。

③已知2H++[Au(CN)2]-Au++2HCN，該反應(yīng)的K=____________。

（4）用鋅還原NaAu(CN)2生成金，消耗的鋅與生成的金的物質(zhì)的量之比為____________。

（5）氰化物有劇毒，經(jīng)合理處理就可以基本消除對環(huán)境的負(fù)面影響。H2O2可消除水中的氰化物(如NaCN)，經(jīng)以下反應(yīng)實現(xiàn):NaCN+H2O2+H2O=A+NH3↑。

①生成物A的化學(xué)式為______________。

②某廢水用H2O2處理40min后，測得剩余總氰為0.16mg/L，除氰率達(dá)80%，計算0-40min時間段反應(yīng)速率v(CN-)=____mg/(L·min)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】 87% CN－+H2OHCN+OH－ 4Au+8NaCN+O2+2H2O=4NaAu(CN)2+4NaOH 氧氣在溶液中的溶解度隨著溫度的升高而下降，溫度的升高，促進了氰化物的水解，增加了HCN的揮發(fā)速度，隨溫度的升高，Ca(OH)2的溶解度反而下降，部分堿從溶液中析出 4×10-20 1:2 NaHCO3 0.016

【解析】試題分析：（1）根據(jù)圖示，磨礦細(xì)度為87%，浸渣品位最高；（2）堿抑制CN－水解；（3）①“氰化”環(huán)節(jié)， NaCN溶液浸取調(diào)節(jié)pH的礦泥，敞口放置，氧氣將Au氧化為Na[Au(CN)2]；②溫度的升高，促進了氰化物的水解，增加了HCN的揮發(fā)速度，溫度的升高，Ca(OH)2的溶解度減小，部分堿從溶液中析出；③2H++[Au(CN)2]-Au++2HCN，該反應(yīng)的K= ；（4）根據(jù)得失電子守恒計算用鋅還原NaAu(CN)2生成金，消耗的鋅與生成的金的物質(zhì)的量之比；（5）①根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律和元素守恒分析A的化學(xué)式；②根據(jù)v(CN-)=計算。

解析：（1）根據(jù)圖示，磨礦細(xì)度時，浸渣品位最高，所以浸出率應(yīng)選擇磨礦細(xì)度87%為宜；（2）根據(jù)水解方程式是CN－+H2OHCN+OH－，堿能抑制CN－水解；（3）“氰化”環(huán)節(jié)，是以NaCN溶液浸取調(diào)節(jié)pH的礦泥，敞口放置，氧氣將Au氧化為Na[Au(CN)2]，①反應(yīng)方程式是4Au+8NaCN+O2+2H2O=4NaAu(CN)2+4NaOH；②氧氣在溶液中的溶解度隨著溫度的升高而下降，溫度的升高，促進了氰化物的水解，增加了HCN的揮發(fā)速度，隨溫度的升高，Ca(OH)2的溶解度反而下降，部分堿從溶液中析出，所以生產(chǎn)中控制反應(yīng)液的溫度在10-20℃；Ka(HCN)=5×10-10，即 Au++2CN-=[Au(CN)2]-平衡常數(shù)KB= =1×1038， 2H++[Au(CN)2]-Au++2HCN，平衡常數(shù)K=4×10-20 ；（4）用鋅還原NaAu(CN)2生成金，鋅化合價由0變?yōu)?2價，金化合價由+1變?yōu)?，所以消耗的鋅與生成的金的物質(zhì)的量之比為1:2；（5）①根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律和元素守恒，NaCN、H2O2、H2O 反應(yīng)生成氨氣和碳酸氫鈉，故A是NaHCO3；②v(CN-)== 0.016 mg/(L·min)。