Question

【題目】某粗銅含鐵、金和鉛等雜質(zhì)，通過電解精煉銅后，陽極泥含有Cu、Au（金）和PbSO4等雜質(zhì)，為充分利用電解后的陽極泥和電解液，設(shè)計如下工藝流程：
回答下列問題：
（1）溶液A是一種綠色氧化劑，則反應(yīng)①的離子方程式為 ．
（2）試劑B為 ．
（3）焙燒陽極泥時，為了提高焙燒效率，采取的合理措施是（寫一點即可）．
（4）操作Ⅰ的主要步驟為過濾，洗滌，干燥
（5）寫出反應(yīng)②的離子方程式 ．
（6）為了減少廢液排放、充分利用有用資源，工業(yè)上將濾液Ⅰ并入溶液Ⅰ進行循環(huán)操作，請指出流程圖中另一處類似的做法 ．
（7）已知298K時，Ksp（PbCO3）=1.46×10﹣13 ， Ksp（PbSO4）=1.2×10﹣8 ， 用離子方程式表示加入碳酸鈉溶液的作用 ．

Answer 1

【答案】
（1）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
（2）CuO或Cu（OH）2或CuCO3
（3）將陽極泥粉碎，逆流焙燒等
（4）蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶
（5）2AuCl4﹣+3SO2+6H2O=2Au+3SO42﹣+8Cl﹣+12H+
（6）用濾液Ⅱ溶解堿浸渣（或并入硝酸中）
（7）PbSO4（s）+CO32﹣（aq）?PbCO3（s）+SO42﹣（aq）
【解析】解：粗銅精煉后的陽極泥含有Cu、Au（金）和PbSO4等雜質(zhì)，焙燒后金屬銅成為氧化銅，酸浸可以得到硫酸銅溶液，硫酸銅溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶，過濾（或繼續(xù)）洗滌，干燥獲得硫酸銅晶體；Au（金）和PbSO4等雜質(zhì)經(jīng)王水、濃硝酸氧化后可以得到硝酸鉛以及含有AuCl4﹣+的物質(zhì)，硝酸鉛中加入硫酸可以轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，AuCl4﹣可以被SO2還原得到Au．（1）反應(yīng)①為亞鐵離子被雙氧水氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，所以答案是：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；（2）試劑B目的是調(diào)節(jié)溶液的PH值，同時不能引入新雜質(zhì)，可以用CuO或Cu（OH）2或CuCO3 ，
所以答案是：CuO或Cu（OH）2或CuCO3；（3）要使焙燒效率提高，合理措施是把得到的陽極泥充分的粉碎，增大接觸面積，或把反應(yīng)后的氣體在次逆流焙燒，這樣可以升高溫度且減少能耗，
所以答案是：將陽極泥粉碎，逆流焙燒等；（4）操作I的步驟是從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體，因此該步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等步驟，
所以答案是：蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶；（5）SO2還原AuCl4﹣中還原劑和氧化劑都比較明確，因此很容易推測出氧化產(chǎn)物是SO42﹣ ， 還原產(chǎn)物是Au，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒先缺項配平，然后根據(jù)電荷守恒再配平，因此得到的反應(yīng)方程式為：2AuCl4﹣+3SO2+6H2O=2Au+3SO42﹣+8Cl﹣+12H+；
所以答案是：2AuCl4﹣+3SO2+6H2O=2Au+3SO42﹣+8Cl﹣+12H+；（6）濾液Ⅰ是在結(jié)晶硫酸銅時剩下的濾液，還含有少量的未析出的硫酸銅，因此并入前面的硫酸銅溶液進行循環(huán)，有利于充分利用，因此類似此處的做法，應(yīng)該是流程中得到的另一濾液Ⅱ，此濾液Ⅱ是在硝酸鉛溶液中加入硫酸生成硫酸鉛沉淀并過濾走硫酸鉛后剩下的溶液，此溶液中H+沒有發(fā)生反應(yīng)，因此還有大量的硝酸溶液，所以可以把此濾液當(dāng)成硝酸加入前面的堿浸渣中溶解堿浸渣，或者與前面堿浸渣步驟需要加入的硝酸合并加以利用，所以答案是：用濾液Ⅱ溶解堿浸渣（或并入硝酸中）；（7）通過比較兩種沉淀的溶度積，可以看出碳酸鉛比硫酸鉛更加難溶，因此往硫酸鉛中加入碳酸鈉，發(fā)生的是沉淀溶解轉(zhuǎn)化的反應(yīng)，離子方程式要注意標(biāo)明狀態(tài)，方程式為：PbSO4（s）+CO32﹣（aq）PbCO3（s）+SO42﹣（aq）．
所以答案是：PbSO4（s）+CO32﹣（aq）PbCO3（s）+SO42﹣（aq）．