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碲(Te)为第VIA元素,其单质凭借优良的性能成为制作合金添加剂、半导体、光电元...

碲(Te)为第VIA元素,其单质凭借优良的性能成为制作合金添加剂、半导体、光电元件的主体材料,并被广泛应用于冶金、航空航天、电子等领域。可从精炼铜的阳极泥(主要成分为Cu2Te)中回收碲,工艺流程如下 :

(1)“焙烧”后,碲主要以TeO2 形式存在,写出相应反应的化学方程式:_____________

(2)为了选择最佳的焙烧工艺,进行了温度和硫酸加入量的条件试验,结果如下表所示:

则实验中应选择的条件为_______________,原因为_______________

(3)工艺( I)中,“还原”时发生的总的化学方程式为_______________

(4)由于工艺(I)中“氧化”对溶液和物料条件要求高,有研究者采用工艺(II)获得碲。则“电积”过程中,阴极的电极反应式为_______________

(5)工业生产中,滤渣2经硫酸酸浸后得滤液3和滤渣3。

①滤液3 与滤液1合并,进入铜电积系统。该处理措施的优点为________________

②滤渣3中若含Au和Ag,可用__________将二者分离。(填字母)

A.王水     B.稀硝酸     C.浓氢氧化钠溶液     D.浓盐酸

 

Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O 460℃、硫酸用量为理论量的1.25 倍 该条件下,铜的浸出率高且碲的损失较低 Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O TeO32-+ 4e-+ 3H2O=Te+6OH- CuSO4 溶液回收利用,提高经济效益 B 【解析】流程分析:流程的目的为从精炼铜的阳极泥(主要成分为Cu2Te)中回收碲,则要先除杂。步骤1,培烧Cu2Te,通入氧气将Cu2Te氧化;步骤2,水浸,根据流程可知Te元素进入滤渣1,CuSO4进入滤液1,Cu和Te分离。可推断,步骤1中Cu被氧化为CuO后被硫酸溶解,生成易溶于水的硫酸铜,而Te以微溶于水的TeO2形式存在。步骤3,碱浸,Te元素进入滤液2,则TeO2与NaOH反应生成易溶于水的盐。 (1)碲(Te)为第VIA元素,则Te最低化合价为-2价,所以Cu2Te中Cu为+1价,Te为-2价。培烧时通入空气,加入硫酸,生成物中Te主要以TeO2 形式存在,Te被氧化为+4价,Cu被氧化为+2价,根据元素守恒,硫酸将Cu溶解生成硫酸铜。利用化合价升降守恒可配平得方程式为:Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O。 故答案为:Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O; (2)培烧的主要目的为将Cu元素转变为易溶于水CuSO4的,将Te元素转变为微溶于水的TeO2,从而达到分离Cu与Te的目的。所以培烧加硫酸的过程中,应提高Cu的浸出率,降低Te的浸出。分析表格数据可知,当硫酸的量一定时,温度升高,铜的浸出率降低;温度一定时,铜和Te的浸出率均增大。“460℃、硫酸用量为理论量的1.25倍”的条件最佳,因为该条件下,铜的浸出率高且碲的损失较低。 故答案为:460℃、硫酸用量为理论量的1.25倍;该条件下,铜的浸出率高且碲的损失较低。 (3)碲(Te)为第VIA元素,可以类比S元素进行解题。类比SO2与NaOH的反应可知,碱浸过程中发生的反应为:TeO2+2NaOH= Na2TeO3+H2O。工艺(I)中,加入双氧水,Na2TeO3被氧化为Na2TeO4沉淀。再加入Na2SO3,Na2TeO4被还原为Te单质。还原过程的方程式为:Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O。 故答案为:Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O; (4)工艺(II)中,浸出液主要溶质为Na2TeO3,阴极得电子,化合价降低,被还原,则阴极反应为:TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。 故答案为:TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。 (5)①培烧、水浸后滤渣2中还有未浸出的铜,再次加硫酸溶解后得到硫酸铜,过滤后滤液3中主要成分为硫酸铜,与滤液1中的硫酸铜合并,进入铜电积系统,提取铜,该措施有效回收利用了硫酸铜,提高了经济效益;②Au和Ag都能溶于王水,不能用王水分离银、金;Ag溶于稀硝酸,Au不溶于硝酸,可以将二者分离;浓NaOH、浓盐盐酸都不与Ag、Au反应,不能将金、银分离。 故答案为:CuSO4 溶液回收利用,提高经济效益;B。
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实验室制备苯甲酸乙酯的反应装置示意图和有关数据如下:

 

相对分子质量

密度/(g/cm3)

沸点/℃

水中溶解性

苯甲酸

122

1.266

249

微溶

乙醇

46

0.789

78.3

苯甲酸乙酯

150

1.045

213

难溶

环己烷

84

0.779

80.8

难溶

 

环已烷、乙醇和水可形成共沸物,其混合物沸点为62.1℃。

合成反应:向圆底烧瓶中加入6.1g苯甲酸、20mL无水乙醇、25mL环已烷和2片碎瓷片,搅拌后再加入2mL浓硫酸。按图组装好仪器后,水裕加热回流1.5小时。

分离提纯:继续水浴加热蒸出多余乙醇和环已烷,经分水器放出。剩余物质倒入盛有60mL冷水的烧怀中,依次用碳酸钠、无水氯化钙处理后,再蒸馏纯化,收集210~213℃的馏分。得产品5.0g。

回答下列问题:

(1)仪器A的名称为_______,冷却水应从______(填“a”或“b”)口流出。

(2)加入环己烷的目的为______________

(3)合成反应中,分水器中会出现分层现象,且下层液体逐渐增多,当下层液体高度超过距分水器支管约2cm时开启活塞放出少量下层波体。该操作的目的为_________________

(4)实验中加入碳酸钠的目的为__________;经碳酸钠处理后,若粗产品与水分层不清,可采取的措施为___________(填字母)。

(5)在该实验中,圆底烧瓶的容积最适合的是_____

A.50mL       B.100mL          C.200mL    D.300mL

(6)本实验的产率为______________

 

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常温下,将HC1气体通入到1L浓度均为0.1mol/L的NaA和NaB的混合溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列叙述不正确的是

A. Ka(HB)的数量级为10-9

B. 酸性的强弱顺序为HCl>HA>HB

C. 当通入0.1molHC1气体时,c(B-)>c(A-)

D. 当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(Cl-)+c(A-)+c(B-)

 

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为验证还原性:SO2>Fe2+>C1-,三组同学分别进行了下图实验,并对溶液1和溶液2中所含离子进行了检验,能证明上述还原性顺序的实验组有

A. 只有甲    B. 甲、乙    C. 甲、丙    D. 甲、乙、丙

 

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以铅蓄电池为电源.通过电解法制备酒石酸(C4H606,简写为RH2)的原理如图所示(A、B为惰性电极,a、b为离子交换膜)

下列叙述不正确的是

A. N极的电极反应式为PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O

B. b为阴离子交换膜

C. 阴极反应为2H20+2e-=H2↑+20H-,阴极区溶液pH升高

D. 铅蓄电池中消耗2molH2SO4时,理论上生成2molRH2

 

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已知p(A)=-lgc(A)。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是

A. a点无ZnS沉淀生成

B. 可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2

C. 向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大

D. CuS和MnS共存的悬独液中,

 

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