Question

我国的矿产资源丰富。利用某冶炼废渣(主要成分为二氧化硅和锡、铜、铅、铁的氧化物)回收锡、铜、铅的工艺流程如下图所示:

回答下列问题：

（1）电炉冶炼时，焦炭的作用是________(填“氧化剂”或“还原剂”)，将焦炭粉碎的目的是__________。熔剂的主要成分是氟石(CaF₂)，高温下能与SiO₂反应生成两种钙盐，其中之一为 CaSiF₆，该反应的化学方程式为____________________________。

（2）脱铁后的溶液中含有少量的Sn²⁺，为减少锡的损失，可用锡、铜、铅、铁多元合金回收处理，反应的离子方程式为____________________________。

（3）已知SnO₂不溶于稀硫酸。脱铁后氧化焙烧的目的是__________________。

（4）电解CuSO₄溶液时，阳极的电极反应式为___________________________。

（5）已知H₂CO₃的一、二级电离常数分别为K₁、K₂，PbSO₄、PbCO₃的溶度积常数分别为K_sp(PbSO₄)、K_sp(PbCO₃)。锡、铅渣中的铅主要以PbSO₄存在，脱硫时发生的反应为：

PbSO₄(s)+HCO₃ˉ(aq) PbCO₃(s)+H⁺(aq)+SO₄^2-(aq)，该反应的平衡常数K=___________(用上述已知常数表示)。脱硫后需过滤、洗涤再进入下一步工序，检验滤渣是否洗涤干净的方法是_____________________________。

（6）若该冶炼废渣中锡的质量分数为5%，30t废渣制得精锡lt，则锡的回收率为_____________________。

Answer

还原剂 加快反应速率使反应更充分 3CaF2+3SiO2 CaSiF6+2CaSiO3 Sn2++Fe=Sn+Fe2+ 将Sn、Cu分别氧化为SnO2、CuO，利于浸铜时分离 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 取少量末次洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若不出现浑浊，说明滤渣已洗净(合理答案均可) 66.7%

【解析】(1)电炉冶炼时，焦炭将金属氧化物还原产生合金，焦炭的作用是还原剂，将焦炭粉碎的目的是加快反应速率使反应更充分。熔剂的主要成分是氟石(CaF2)，高温下能与SiO2反应生成两种钙盐，其中之一为 CaSiF6，该反应的化学方程式为3CaF2+3SiO2CaSiF6+2CaSiO3；(2)脱铁后的溶液中含有少量的Sn2+，为减少锡的损失，可用锡、铜、铅、铁多元合金回收处理，利用铁金属性强于锡置换出锡，反应的离子方程式为Sn2++Fe=Sn+Fe2+；(3)已知SnO2不溶于稀硫酸。脱铁后氧化焙烧的目的是将Sn、Cu分别氧化为SnO2、CuO，利于浸铜时分离；(4)电解CuSO4溶液时，阳极水电离出的氢氧根离子失电子产生氧气，反应的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+；(5)已知H2CO3的一、二级电离常数分别为K1、K2，PbSO4、PbCO3的溶度积常数分别为Ksp(PbSO4)、Ksp(PbCO3)。锡、铅渣中的铅主要以PbSO4存在，脱硫时发生的反应为PbSO4(s)+HCO3ˉ(aq) PbCO3(s)+H+(aq)+SO42+(aq)，该反应的平衡常数K=；检验滤渣是否洗涤干净是检验洗涤液中是否含有硫酸根离子，检验的方法是取少量末次洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若不出现浑浊，说明滤渣已洗净；(6)若该冶炼废渣中锡的质量分数为5%，30t废渣制得精锡lt，则锡的回收率为。