Question

3．銀精礦（其化學成分有：Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO₂等）從其中提取銀及銅和鉛的工藝流程如圖：

（1）步驟①當鹽酸的濃度和KClO₃的量一定時，為提高浸取率可采取的措施是進一步粉碎銀精礦或適當增大液固比或適當提取浸取溫度或適當延長浸取時間或充分攪拌           （舉兩項）．
（2）步驟②試劑X為Zn，步驟④濾渣中除含單質硫外，還含有的成分有SiO₂．
（3）步驟③反應的化學方程式為AgCl+2Na₂SO₃=Na₃[Ag（SO₃）₂]+NaCl．
（4）步驟⑤反應的離子方程式為[Ag（SO₃）₂]^3-+N₂H₄+4OH^-=4Ag↓+8SO₃^2-+N₂↑+4H₂O．
（5）“還原后液”經(jīng)氧化后，排放液中溶質的主要成分為Na₂SO₄．
（6）“粗銀”（含Ag、Cu、Zn、Au）可用立式電解槽點解精煉，純銀作陰極，電解液采用含Ag60-150g•L^-1的硝酸銀溶液，可加入含HNO₃^2- 8g•L^-1的溶液來提高電解液的導電率．
①電解產生的陽極泥中所含金屬為Au．
②硝酸濃度不能過大，其原因是防止生成的銀被硝酸溶解．

Answer 1

分析 銀精礦（其化學成分有：Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO₂等）加鹽酸和氯酸鉀浸取，過濾，溶液中含有Zn²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺，濾渣中含有S、SiO₂、AgCl等；浸出液中加金屬還原劑Zn，把Cu²⁺、Pb²⁺還原為單質，則試劑X為Zn，分離操作②為過濾，得到Cu和Pb、ZnCl₂溶液；浸出渣含有S、SiO₂、AgCl，加Na₂SO₃溶液，AgCl與Na₂SO₃反應生成Na₃[Ag（SO₃）₂]和NaCl，過濾，濾渣為S和SiO₂，濾液為Na₃[Ag（SO₃）₂]和NaCl，在濾液中加N₂H₄，生成Ag和氮氣；濾液中含有亞硫酸鈉，氧化生成硫酸鈉；
（1）為提高浸取率可采取的措施：增大接觸面積、溶液的濃度、反應溫度和浸取時間等；
（2）根據(jù)流程分析判斷；
（3）根據(jù)反應物和生成物結合原子守恒書寫；
（4）根據(jù)反應物和生成物結合原子守恒、電荷守恒書寫；
（5）由流程分析判斷；
（6）電解精煉時活潑性小于Ag的金屬進入陽極泥；濃硝酸具有強氧化性能氧化Ag，生成硝酸銀溶液．

解答 解：銀精礦（其化學成分有：Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO₂等）加鹽酸和氯酸鉀浸取，過濾，溶液中含有Zn²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺，濾渣中含有S、SiO₂、AgCl等；浸出液中加金屬還原劑Zn，把Cu²⁺、Pb²⁺還原為單質，則試劑X為Zn，分離操作②為過濾，得到Cu和Pb、ZnCl₂溶液；浸出渣含有S、SiO₂、AgCl，加Na₂SO₃溶液，AgCl與Na₂SO₃反應生成Na₃[Ag（SO₃）₂]和NaCl，過濾，濾渣為S和SiO₂，濾液為Na₃[Ag（SO₃）₂]和NaCl，在濾液中加N₂H₄，生成Ag和氮氣；濾液中含有亞硫酸鈉，氧化生成硫酸鈉；
（1）為提高浸取率可采取的措施：進一步粉碎銀精礦或適當增大液固比或適當提取浸取溫度或適當延長浸取時間或充分攪拌等；
故答案為：進一步粉碎銀精礦或適當增大液固比或適當提取浸取溫度或適當延長浸取時間或充分攪拌；
（2）由流程分析可知，試劑X為Zn，步驟④濾渣中除含單質硫外，還含有的成分有SiO₂；
故答案為：Zn；SiO₂；
（3）步驟③加Na₂SO₃溶液，AgCl與Na₂SO₃反應生成Na₃[Ag（SO₃）₂]和NaCl，反應的化學方程式為AgCl+2Na₂SO₃=Na₃[Ag（SO₃）₂]+NaCl，
故答案為：AgCl+2Na₂SO₃=Na₃[Ag（SO₃）₂]+NaCl；
（4）濾液為Na₃[Ag（SO₃）₂]和NaCl，在濾液中加N₂H₄，Na₃[Ag（SO₃）₂]與N₂H₄反應生成Ag和氮氣、亞硫酸鈉，反應的離子方程式為：[Ag（SO₃）₂]^3-+N₂H₄+4OH^-=4Ag↓+8SO₃^2-+N₂↑+4H₂O，
故答案為：[Ag（SO₃）₂]^3-+N₂H₄+4OH^-=4Ag↓+8SO₃^2-+N₂↑+4H₂O；
（5）濾液中含有亞硫酸鈉，氧化生成硫酸鈉；則“還原后液”經(jīng)氧化后，排放液中溶質的主要成分為Na₂SO₄，
故答案為：Na₂SO₄；
（6）①“粗銀”（含Ag、Cu、Zn、Au）可用立式電解槽點解精煉，純銀作陰極，電解精煉時活潑性大于Ag的金屬進入溶液變?yōu)殛栯x子，活潑性小于Ag的金屬進入陽極泥，則陽極泥含有Au，
故答案為：Au；
②濃硝酸具有強氧化性能氧化Ag，生成硝酸銀溶液，所以硝酸濃度不能過大，防止生成的銀被硝酸溶解，
故答案為：防止生成的銀被硝酸溶解．

點評 本題為工藝流程題，為高考常見題型，側重學生的分析、實驗能力的考查，通過銀的煉制、金屬的冶煉原理、電解原理及其應用，考查了化學方程式、離子方程式的書、物質分離提純的方法，明確工藝流程及各種物質的性質是解題關鍵，題目難度中等．