【題目】銅陽極泥(主要含有銅、銀、金、少量的鎳)是有色金屬冶煉過程中重要的二次資源。其合理處理對于實現(xiàn)資源的綜合利用具有重要意義。一種從銅陽極泥中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下:

已知:分金液的主要成分為[AuCl4];分金渣的主要成分為AgCl;分銀液中主要成分為[Ag(SO3)2]3,且存在[Ag(SO3)2]3=Ag++2SO32

(1)“分銅時,單質銅發(fā)生反應的化學方程式為___________,已知分銅時各元素的浸出率如下表所示。

分銅時加入足量的NaC1的主要作用為______________________。

(2)“分金時,單質金發(fā)生反應的離子方程式為______________________。

(3)Na2SO3溶液中含硫微粒物質的量分數(shù)與pH的關系如圖所示。

沉銀時,需加入硫酸調節(jié)溶液的pH=4,分析能夠析出AgC的原因為___________。調節(jié)溶液的pH不能過低,理由為___________

(4)已知離子濃度≤105mol/L時,認為該離子沉淀完全。已知: Ksp[Pb(OH)2]=2.5×1016,Ksp[Sb(OH)3]=1041。浸取分銀渣可得到含0.025 mol/L Pb2+的溶液(含少量Sb3+雜質)。欲獲得較純凈的Pb2+溶液,調節(jié)PH的范圍為___________。(忽略溶液體積變化)

(5)工業(yè)上,用鎳為陽極,電解0.1 mol/L NiCl2溶液與一定量NH4Cl組成的混合溶液,可得高純度的球形超細鎳粉。當其他條件一定時,NH4Cl的濃度對陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如圖所示:

為獲得髙純度的球形超細鎳粉,NH4Cl溶液的濃度最好控制為___________g/L,當NH4Cl溶液的濃度大于15g/L時,陰極有無色無味氣體生成,導致陰極電流效率降低,該氣體為___________。

【答案】Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 使溶解出的Ag+形成AgCl進入分銅渣,避免銀元素的損失 2Au+ClO3+7Cl+6H+=2[AuCl4] +3H2O 分銀液中存在[Ag(SO3)2]3Ag++2SO32,加H2SO4pH=4,SO32轉化為HSO3,c(SO32)減小,平衡正向移動,c(Ag+)增大,Ag+與分銀液中Cl反應生成AgCl 避免產生污染氣體SO2 2≤pH<7 10 H2

【解析】

本題是結合工藝流程考查元素化合物知識的綜合應用。

銅陽極泥加入硫酸、過氧化氫和氯化鈉進行分銅,分銅時,單質銅發(fā)生反應是銅在酸性溶液中被過氧化氫氧化生成硫酸銅和水,分銅時加人足量的NaCl的主要作用為使溶解出的Ag+形成AgCl進入分銅渣,加入鹽酸和氯酸鈉分金,分金液的主要成分為[AuCl4]-,分金時,單質金發(fā)生反應是金和加入的氯酸鈉和鹽酸發(fā)生氧化還原反應生成[AuCl4]-,分金渣加入亞硫酸鈉過濾得到分銀液中主要成分為[AgSO32]3-,且存在[AgSO32]3-Ag++2SO32-加入硫酸沉銀,促使[AgSO32]3-Ag++2SO32-平衡正向移動,電離出Ag+,Ag+與分銀液中的Cl-反應生成AgCl。

1)①分銅時,單質銅發(fā)生反應是銅在酸性溶液中被過氧化氫氧化生成硫酸銅和水;

分銅時加人足量的NaCl沉淀銀離子,避免銀的損失;

2)分金液的主要成分為[AuCl4]-,分金時,單質金發(fā)生反應是金和加入的氯酸鈉和鹽酸發(fā)生氧化還原反應生成[AuCl4]-,據(jù)此書寫離子方程式;

3)①分銀液中主要成分為[AgSO32]3-,且存在[AgSO32]3-Ag++2SO32-,H2SO4電離出的H+降低了SO32-的濃度,平衡正向進行;

②調節(jié)溶液的PH 不能過低,容易和亞硫酸根離子反應生成污染性氣體二氧化硫;

4)根據(jù)Ksp[PbOH2]可計算出Pb2+離子開始出現(xiàn)沉淀時的pH值,根據(jù)Ksp[SbOH3]]可計算出Sb3+離子沉淀完全時的pH值,據(jù)此判斷溶液的pH值范圍。

1分銅時,單質銅發(fā)生反應的化學方程式為Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。分銅時加入足量的NaC1的主要作用是使溶解出的Ag+形成AgCl進入分銅渣,避免銀元素的損失。本小題答案為:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;使溶解出的Ag+形成AgCl進入分銅渣,避免銀元素的損失。

2分金時,單質金發(fā)生反應的離子方程式為2Au+ClO3+7Cl+6H+=2[AuCl4] +3H2O。本小題答案為:2Au+ClO3+7Cl+6H+=2[AuCl4] +3H2O。

3沉銀時,需加入硫酸調節(jié)溶液的pH=4,是因為H2SO4電離產生的氫離子降低了SO32的濃度,促使[Ag(SO3)2]3Ag++2SO32平衡正向移動,產生Ag+Ag+與分銀液中Cl反應生成AgCl;調節(jié)溶液的pH不能過低,避免產生污染氣體SO2。

4)欲獲得較純凈的Pb2+溶液,則Pb2+的濃度為0.025 mol/L,Ksp[Pb(OH)2]=c(Pb2+)c2(OH-)=0.025 mol/L×c2(OH-)=2.5×1016,故c(OH-)=1.0×10-7,pH<7Ksp[Sb(OH)3]= c(Sb2+)c3(OH-)=105mol/L ×c3(OH-)=1041,c(OH-)=1.0×10-12,pH>7;獲得較純凈的Pb2+溶液,調節(jié)PH的范圍為2≤pH<7

5)根據(jù)圖可知,陰極電流效率和鎳的成粉率達到最大,NH4Cl的濃度為10g/L;根據(jù)電解原理,陰極電極反應為2H++2e-=H2,則陰極產生的氣體是H2。本小題答案為:10;H2。

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A. ②④ B. ①③ C. ③④ D. ①④

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Ⅱ.COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) H2=-35kJ/mol。

回答下列問題:

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(4)在充有催化劑的恒壓密閉容器中只進行反應Ⅰ設起始充入的n(H2)n(COS)=m,相同時間內測得COS轉化率與m和溫度(T)的關系如圖所示:

m1______m2(、

②溫度高于T0,COS轉化率減小的可能原因為:i有副應發(fā)生;ii______iii______。

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M點對應的平衡常數(shù)______Q、;

N點對應的平衡混合氣中COS(g)物質的量分數(shù)為______

M點和Q點對應的平衡混合氣體的總物質的量之比為______。

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(3)亞磷酸與銀離子反應時氧化劑與還原劑的物質的量之比為______________;

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(6)向某濃度的亞磷酸中滴加NaOH溶液,其pH與溶液中的H3PO3、H2PO3-、HPO32-的物質的量分數(shù)a(X)(平衡時某物種的濃度與整個物種濃度之和的比值)的關系如圖所示。

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A. 分子式為C8H16B. 分子中所有碳原子共平面

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