Question

【題目】碲被譽為“現(xiàn)代工業(yè)、國防與尖端技術的維生素”，它在地殼中平均的豐度值很低，銅陽極泥中碲的回收越來越引起人們的重視。某電解精煉銅的陽極泥經(jīng)預處理后主要含有TeO2和少量Ag、Au,以此預處理陽極泥為原料制備單質(zhì)碲的一種工藝流程如下:

已知TeO2是兩性氧化物，微溶于水，易溶于較濃的強酸和強堿分別生成Te4+和TeO32-。回答下列問題:

（1）陽極泥預處理時發(fā)生反應: Cu2Te+O2→CuO+TeO2,Cu2Te中Te的化合價為_____，該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_________。

（2）“過濾I”所得濾液中，陰離子主要有_______，要從濾渣1中分離出Au,可以向濾渣中加入的試劑是_________。

（3）步驟②控制溶液的pH為4.5～5.0,反應的化學方程式為________，防止酸度局部過大的操作是____________。

（4）步驟④發(fā)生反應的離子方程式是____________。

（5）高純碲的制備采用電解精煉法。將上述流程得到的粗碲溶于NaOH溶液配成電解液,用適當?shù)碾姌O進行電解，陽極產(chǎn)生的氣體是____,陰極上的電極反應式為____________。

Answer 1

【答案】 -2 2∶1 TeO、OH－ 稀硝酸 H2SO4＋Na2TeO3==Na2SO4＋TeO2＋H2O 緩慢加入硫酸并不斷攪拌 Te4+＋2SO2＋4H2O==Te↓＋2SO＋8H+ O2（或氧氣） TeO＋4e－＋3H2O ==Te↓＋6OH－

【解析】(1)陽極泥預處理時發(fā)生反應:Cu2Te+O2→CuO+TeO2，Cu2Te中Cu元素的化合價為+1價，則Te的化合價為-2價，該反應配平后為Cu2Te+2O2=2CuO+TeO2，氧化劑是氧氣，還原劑是Cu2Te，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1，故答案為：-2；2∶1；

(2)電解精煉銅的陽極泥經(jīng)預處理后主要含有TeO2和少量Ag、Au，TeO2是兩性氧化物，微溶于水，易溶于較濃的強酸和強堿分別生成Te4+和TeO32-，因此“過濾I”所得濾液中含有TeO32-，另外還有過量的氫氧根離子；要從濾渣1中主要含有Ag、Au，要分離出Au，可以向濾渣中加入硝酸，故答案為：TeO32-、OH－；稀硝酸；

(3)步驟②控制溶液的pH為4.5～5.0，目的是使TeO2析出，反應的化學方程式為H2SO4＋Na2TeO3==Na2SO4＋TeO2＋H2O，緩慢加入硫酸并不斷攪拌可以防止酸度局部過大，故答案為：H2SO4＋Na2TeO3==Na2SO4＋TeO2＋H2O；緩慢加入硫酸并不斷攪拌；

(4)TeO2中加入鹽酸，將溶解為Te4+，通入二氧化硫發(fā)生氧化還原反應，生成Te和硫酸，反應的離子方程式為Te4+＋2SO2＋4H2O==Te↓＋2 SO42-＋8H+，故答案為：Te4+＋2SO2＋4H2O==Te↓＋2 SO42-＋8H+；

(5)粗碲溶于NaOH溶液生成TeO32-，用適當?shù)碾姌O進行電解，陽極發(fā)生氧化反應，溶液中的氫氧根離子放電生成氧氣，陰極發(fā)生還原反應，電極反應式為TeO32-＋4e－＋3H2O ==Te↓＋6OH－，故答案為：O2；TeO32-＋4e－＋3H2O ==Te↓＋6OH－。