【題目】粗銅精煉后的陽(yáng)極泥中含有Cu、Au()PbSO4等雜質(zhì),濕法處理陽(yáng)極泥進(jìn)行綜合利用的工藝流程如圖所示:

1)電解精煉含銅、金、鉛的粗銅時(shí),電解液應(yīng)該用________溶液作電解液,電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為___________________________Cu2e===Cu2。

2)完成操作的主要步驟有:__________________,過(guò)濾,洗滌,干燥。

3)寫(xiě)出用SO2還原AuCl4-的離子反應(yīng)方程式____________________________。

4)為了減少?gòu)U液排放、充分利用有用資源,工業(yè)上將濾液1并入硫酸銅溶液進(jìn)行循環(huán)操作,請(qǐng)指出流程圖中另一處類(lèi)似的做法________________________。

5)用離子方程式表示加入碳酸鈉溶液的作用:___________________________[已知298 K時(shí),Ksp(PbCO3)1.46×1013,Ksp(PbSO4)1.82×108]。當(dāng)溶液中c(SO42-)=0.2mol/L時(shí),c(CO32-)=_______________mol/L。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

【答案】CuSO4 Pb-2e-+SO42-=PbSO4 蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶 3SO2+2AuCl4-+6H2O=2Au+3 SO42-+8Cl-+12H+ 用濾液2溶解堿浸渣(或并入硝酸中溶解堿浸渣 PbSO4(s)+CO32-(aq) PbCO3(s)+SO42-(aq) 1.6×10-6

【解析】

粗銅精煉后的陽(yáng)極泥中含有Cu、Au()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(guò)蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌、干燥獲得硫酸銅晶體;Au()PbSO4等雜質(zhì)經(jīng)碳酸鈉浸洗、濃硝酸氧化后,過(guò)濾得到硝酸鉛溶液,濾液加硫酸生成硫酸鉛沉淀,再過(guò)濾得到硫酸鉛;脫鉛濾渣主要是金加王水溶金,得到含有AuCl4-的溶液,AuCl4-可以被SO2還原得到Au,以此解答。

粗銅精煉后的陽(yáng)極泥中含有CuAu()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(guò)蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶過(guò)濾、洗滌干燥獲得硫酸銅晶體;Au()PbSO4等雜質(zhì)經(jīng)碳酸鈉浸洗、濃硝酸氧化后,過(guò)濾得到硝酸鉛溶液,濾液加硫酸生成硫酸鉛沉淀再過(guò)濾得到硫酸鉛;脫鉛濾渣主要是金,加王水溶金,得到含有AuCl4-的溶液,AuCl4-可以被SO2還原得到Au,

(1)電解精煉粗銅時(shí)一般用硫酸銅溶液作電解質(zhì)溶液電解精煉的粗銅作陽(yáng)極會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng),其中單質(zhì)銅和活潑性比Cu強(qiáng)的金屬都會(huì)發(fā)生溶解,因此粗銅中的銅和鉛會(huì)發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Pb-2e-+SO42-=PbSO4
因此,本題正確答案是:CuSO4;Pb-2e-+SO42-=PbSO4
(2) 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(guò)濾、洗滌、干燥等步驟。

因此,本題正確答案是蒸發(fā)濃縮降溫結(jié)晶;
(3) SO2還原AuCl4-中還原劑和氧化劑都比較明確,因此很容易推測(cè)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(xiàng)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:3SO2+2AuCl4-+6H2O=2Au+3 SO42-+8Cl-+12H+;
因此,本題正確答案是:3SO2+2AuCl4-+6H2O=2Au+3 SO42-+8Cl-+12H+;
(4) 濾液1是在結(jié)晶硫酸銅時(shí)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(jìn)行循環(huán)有利于充分利用因此類(lèi)似此處的做法,應(yīng)該是流程中得到的另一濾液2,此濾液2是在硝酸鉛溶液中加入硫酸生成硫酸鉛沉淀并過(guò)濾走硫酸鉛后剩下的溶液,此溶液中H+沒(méi)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;
因此,本題正確答案是:用濾液2溶解堿浸渣(或并入硝酸中溶解堿浸渣);

(5) 通過(guò)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);

當(dāng)溶液中c(SO42-)=0.2mol/L時(shí),c(CO32-)=×c(SO42-)=×0.2mol/L=1.6×10-6mol/L。

因此,本題正確答案是:PbSO4(s)+CO32-(aq) PbCO3(s)+SO42-(aq);1.6×10-6。

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B. c點(diǎn)表示CH3COOH和NaOH恰好反應(yīng)完全

C. d點(diǎn)表示的溶液中c(CH3COO) c(H+)/c(CH3COOH)大于K

D. b、c、d三點(diǎn)表示的溶液中一定都存在:c(Na+)+c(H+)═c(CH3COO)+c(OH)

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(3)配制100 mL 3.00 mol·L-1的鹽酸,需以上濃鹽酸的體積為________。

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(1某溫度下,向2 L的密閉容器中充入N2和O2各1 mol,5分鐘后O2的物質(zhì)的量為0.5 mol,則N2的反應(yīng)速率_____________________。

(2假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行,判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志________ 。

A.消耗1 mol N2同時(shí)生成1 mol O2

B.混合氣體密度不變

C.混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

D.2v(N2)=v(NO)

(3將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,下圖變化趨勢(shì)正確的是____________(填字母序號(hào))。

(4向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2,達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO,重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比,此時(shí)平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)________。(填“變大”、“變小”或“不變”)

(5該溫度下,某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1 mol·L-1、4.0×10-2 mol·L-1和3.0×10-3 mol·L-1,此時(shí)反應(yīng)___________________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”),理由是________________________________ 。

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(3)該同學(xué)參閱該“84消毒液的配方,欲用NaClO固體配制480 mLNaClO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的消毒液;卮鹣铝袉(wèn)題。

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①所配制的稀硫酸中,H的物質(zhì)的量濃度為________mol·L1。

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③若所配制的稀硫酸濃度偏小,則下列可能的原因分析中正確的是_______。

A.配制前,容量瓶中有少量蒸餾水 B.量取濃硫酸時(shí),仰視液體的凹液面

C.未冷卻,立即轉(zhuǎn)移至容量瓶定容 D.定容時(shí),仰視溶液的凹液面

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