Question

【題目】通過對陽極泥的綜合處理可以回收貴重的金屬，一種從銅陽極泥（主要成分為Se、Ag2Se、Ag、Cu、CuSO4和Cu2S等）中分離Ag、Se和Cu的新工藝流程如圖所示：

（1）已知預(yù)處理溫度為80℃，預(yù)處理渣中幾乎不含S元素，預(yù)處理時Cu2S發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___，比起傳統(tǒng)工藝中采用濃硫酸作氧化劑，本工藝中采用稀H2SO4溶液添加MnO2做預(yù)處理劑的主要優(yōu)點是___。

（2）回收分渣中的銀，可用如下過程：

已知：S2O32-在堿性條件下很穩(wěn)定，易與銀離子絡(luò)合：Ag++2S2O32-Ag（S2O3）23-。常溫下，絡(luò)合反應(yīng)的平衡常數(shù)為K穩(wěn)[Ag（S2O3）23-]=2.8×1013，Ksp（AgCl）=1.8×10-10。

①Ⅰ中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：AgCl（s）+2S2O32-（aq）Ag（S2O3）23-（aq）+Cl-（aq），常溫下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K為___（結(jié)果保留二位小數(shù)）。

②Ⅱ中還原劑為Na2S2O4，在堿性條件下進行反應(yīng)生成Na2SO3，相應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：2Ag(S2O3)23-+S2O42-+4OH-=2Ag+4S2O32-+2SO32-+2H2O，所以Ⅲ中的銀渣回收液可直接循環(huán)使用，但循環(huán)多次后銀的浸出率會降低，請從化學(xué)平衡移動的角度分析原因___。

（3）分硒渣的主要成分是Cu2Se，可被氧化得到亞硒酸（H2SeO3）。

①已知常溫下H2SeO3的Ka1=2.7×10-3，Ka2=2.5×10-4，則NaHSeO3溶液的pH__7（填“＞”、“＜”或“=”）。

②二元強酸硒酸（H2SeO4）可以用電解亞硒酸溶液的方法制得，電解時的陽極反應(yīng)式為___。

（4）分銅得到產(chǎn)品CuSO45H2O的具體操作如下：

①萃取與反萃取原理為：2RH+Cu2+R2Cu+2H+，反萃取劑最好選用__（填化學(xué)式）溶液。

②蒸發(fā)濃縮需用小火加熱至溶液表面出現(xiàn)__為止，再冷卻結(jié)晶即可得到產(chǎn)品CuSO45H2O

Answer 1

【答案】Cu2S+5MnO2+12H+2Cu2++SO42-+5Mn2++6H2O 減少污染性氣體二氧化硫的排放 5.04×103 隨著循環(huán)次數(shù)的增加，浸出液中S2O32-濃度減小，C1-濃度增大，浸出反應(yīng)AgCl+2S2O32-Ag(S2O3)23-+C1-平衡左移，浸出率下降 ＜ H2SeO3-2e-+H2O═SeO42-+4H+ H2SO4 晶膜

【解析】

銅陽極泥（主要成分為 Se、Ag2Se、Ag、Cu、CuSO4和Cu2S等），加入二氧化錳、硫酸進行預(yù)處理，可將Cu2S氧化生成硫酸銅，減少污染物的排放，濾液加入氯化鈉，可生成氯化銀，濾液加入銅，得到Cu2Se，分硒液含有銅，萃取得到R2Cu，經(jīng)反萃取可得銅的水溶液，可用于制備硫酸銅晶體等。

（1）預(yù)處理溫度為80℃，預(yù)處理渣中幾乎不含S元素，轉(zhuǎn)化為SO42-，預(yù)處理時Cu2S發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu2S+5MnO2+12H+2Cu2++SO42-+5Mn2++6H2O，比起傳統(tǒng)工藝中采用濃硫酸作氧化劑，本工藝中采用稀H2SO4溶液添加MnO2做預(yù)處理劑的主要優(yōu)點是減少污染性氣體二氧化硫的排放。

故答案為：Cu2S+5MnO2+12H+2Cu2++SO42-+5Mn2++6H2O；減少污染性氣體二氧化硫的排放；

（2）①Ⅰ中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：AgCl（s）+2S2O32-（aq）Ag（S2O3）23-（aq）+Cl-（aq），常溫下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=Ksp（AgCl）×K穩(wěn)[Ag（S2O3）23-]=2.8×1013×1.8×10-10=5.04×103。故答案為：5.04×103；

②Ⅱ中還原劑為Na2S2O4，在堿性條件下進行反應(yīng)生成Na2SO3，相應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：2Ag(S2O3)23-+S2O42-+4OH-=2Ag+4S2O32-+2SO32-+2H2O，所以Ⅲ中的銀渣回收液可直接循環(huán)使用，但循環(huán)多次后銀的浸出率會降低，從化學(xué)平衡移動的角度分析原因隨著循環(huán)次數(shù)的增加，浸出液中S2O32-濃度減小，C1-濃度增大，浸出反應(yīng)AgCl+2S2O32-Ag(S2O3)23-+C1-平衡左移，浸出率下降。故答案為：隨著循環(huán)次數(shù)的增加，浸出液中S2O32-濃度減小，C1-濃度增大，浸出反應(yīng)AgCl+2S2O32-Ag(S2O3)23-+C1-平衡左移，浸出率下降；

（3）①常溫下H2SeO3的Ka1=2.7×10-3，Ka2=2.5×10-4，由已知，常溫下（25℃時），HSeO3－的水解常數(shù)Kh=≈4.0×10-12，＜Ka2，則NaHSeO3溶液的pH＜7（填“＞”、“＜”或“=”）。故答案為：＜；

②二元強酸硒酸（H2SeO4）可以用電解亞硒酸溶液的方法制得，陽極上亞硒酸失電子生成硒酸，電解時的陽極反應(yīng)式為H2SeO3-2e-+H2O═SeO42-+4H+。故答案為：H2SeO3-2e-+H2O═SeO42-+4H+；

（4）①萃取與反萃取原理為：2RH+Cu2+R2Cu+2H+，反萃取劑最好選用H2SO4溶液。故答案為：H2SO4；

②蒸發(fā)濃縮需用小火加熱至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止，再冷卻結(jié)晶即可得到產(chǎn)品CuSO45H2O

故答案為：晶膜。