【題目】碲(Te)為第VIA元素,其單質憑借優(yōu)良的性能成為制作合金添加劑、半導體、光電元件的主體材料,并被廣泛應用于冶金、航空航天、電子等領域。可從精煉銅的陽極泥(主要成分為Cu2Te)中回收碲,工藝流程如下 :
(1)“焙燒”后,碲主要以TeO2 形式存在,寫出相應反應的化學方程式:_____________。
(2)為了選擇最佳的焙燒工藝,進行了溫度和硫酸加入量的條件試驗,結果如下表所示:
則實驗中應選擇的條件為_______________,原因為_______________。
(3)工藝( I)中,“還原”時發(fā)生的總的化學方程式為_______________。
(4)由于工藝(I)中“氧化”對溶液和物料條件要求高,有研究者采用工藝(II)獲得碲。則“電積”過程中,陰極的電極反應式為_______________。
(5)工業(yè)生產中,濾渣2經(jīng)硫酸酸浸后得濾液3和濾渣3。
①濾液3 與濾液1合并,進入銅電積系統(tǒng)。該處理措施的優(yōu)點為________________。
②濾渣3中若含Au和Ag,可用__________將二者分離。(填字母)
A.王水 B.稀硝酸 C.濃氫氧化鈉溶液 D.濃鹽酸
【答案】 Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O 460℃、硫酸用量為理論量的1.25倍 該條件下,銅的浸出率高且碲的損失較低 Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH- CuSO4溶液回收利用,提高經(jīng)濟效益 B
【解析】流程分析:流程的目的為從精煉銅的陽極泥(主要成分為Cu2Te)中回收碲,則要先除雜。步驟1,培燒Cu2Te,通入氧氣將Cu2Te氧化;步驟2,水浸,根據(jù)流程可知Te元素進入濾渣1,CuSO4進入濾液1,Cu和Te分離?赏茢,步驟1中Cu被氧化為CuO后被硫酸溶解,生成易溶于水的硫酸銅,而Te以微溶于水的TeO2形式存在。步驟3,堿浸,Te元素進入濾液2,則TeO2與NaOH反應生成易溶于水的鹽。
(1)碲(Te)為第VIA元素,則Te最低化合價為-2價,所以Cu2Te中Cu為+1價,Te為-2價。培燒時通入空氣,加入硫酸,生成物中Te主要以TeO2形式存在,Te被氧化為+4價,Cu被氧化為+2價,根據(jù)元素守恒,硫酸將Cu溶解生成硫酸銅。利用化合價升降守恒可配平得方程式為:Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O。
故答案為:Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O;
(2)培燒的主要目的為將Cu元素轉變?yōu)橐兹苡谒?/span>CuSO4的,將Te元素轉變?yōu)槲⑷苡谒腡eO2,從而達到分離Cu與Te的目的。所以培燒加硫酸的過程中,應提高Cu的浸出率,降低Te的浸出。分析表格數(shù)據(jù)可知,當硫酸的量一定時,溫度升高,銅的浸出率降低;溫度一定時,銅和Te的浸出率均增大。“460℃、硫酸用量為理論量的1.25倍”的條件最佳,因為該條件下,銅的浸出率高且碲的損失較低。
故答案為:460℃、硫酸用量為理論量的1.25倍;該條件下,銅的浸出率高且碲的損失較低。
(3)碲(Te)為第VIA元素,可以類比S元素進行解題。類比SO2與NaOH的反應可知,堿浸過程中發(fā)生的反應為:TeO2+2NaOH= Na2TeO3+H2O。工藝(I)中,加入雙氧水,Na2TeO3被氧化為Na2TeO4沉淀。再加入Na2SO3,Na2TeO4被還原為Te單質。還原過程的方程式為:Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O。
故答案為:Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO4=4Na2SO4+Te+H2O;
(4)工藝(II)中,浸出液主要溶質為Na2TeO3,陰極得電子,化合價降低,被還原,則陰極反應為:TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。
故答案為:TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。
(5)①培燒、水浸后濾渣2中還有未浸出的銅,再次加硫酸溶解后得到硫酸銅,過濾后濾液3中主要成分為硫酸銅,與濾液1中的硫酸銅合并,進入銅電積系統(tǒng),提取銅,該措施有效回收利用了硫酸銅,提高了經(jīng)濟效益;②Au和Ag都能溶于王水,不能用王水分離銀、金;Ag溶于稀硝酸,Au不溶于硝酸,可以將二者分離;濃NaOH、濃鹽鹽酸都不與Ag、Au反應,不能將金、銀分離。
故答案為:CuSO4溶液回收利用,提高經(jīng)濟效益;B。
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【題目】下列反應中一定屬于吸熱反應的是( )
A.需加熱或點燃才能引發(fā)的反應
B.氧化還原反應
C.氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體混合攪拌
D.一氧化碳和氧氣反應
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【題目】向偏鋁酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸,溶被的pH值隨著加入鹽酸體積的變化曲線如圖所示,則下列說法正確的是
A. a~b段的主要離子方程式為A102-+4H+=Al3++2H2O
B. 向c點溶液中滴加氨水,發(fā)生的離子方程式為A13++30H-=Al(OH)3↓
C. c~d段的主要離子方程式為Al(OH)3+3H+= A13++3H2O
D. 向c點溶液中加入碳酸鈉,發(fā)生的離子方程式為2 A13++CO32-+3H2O =2Al(OH)3↓+CO2↑
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【題目】下圖表示某固態(tài)單質A及其化合物之間的轉化關系(某些產物和反應條件已略去).化合物B在常溫常壓下為氣體,B和C的相對分子質量之比為4:5,化合物D是重要的工業(yè)原料.
(1)寫出A在加熱條件下與H2反應的化學方程式
(2)寫出E與A的氫化物反應生成A的化學方程式
(3)寫出一個由D生成B的化學方程式;
(4)將5mL0.10molL﹣1的E溶液與10mL0.10molL﹣1的NaOH溶液混合. ①寫出反應的離子方程式;
②反應后溶液的pH7(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是;
③加熱反應后的溶液,其pH(填“增大”、“不變”或“減小”),理由是 .
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【題目】如圖為一原電池的結構示意圖,下列說法中,錯誤的是( )
A.Cu電極為正電極
B.原電池工作時,電子從Zn電極流出
C.原電池工作時的總反應為:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
D.鹽橋(瓊脂﹣飽和KCl溶液)中的K+移向ZnSO4溶液
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【題目】【選修3:物質結構與性質】銅元素可形成多種重要化合物;卮鹣铝袉栴}:
(1)銅元素位于元素周期表中的_____區(qū),其基態(tài)原子的價電子排布圖為_________。
(2)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可形成[Cu(NH3)4]SO4溶液,該溶液可用于溶解纖維素。
①[Cu(NH3)4]SO4中陰離子的立體構型是__________。
②在[Cu(NH3)4]SO4中,Cu2+與NH3之間形成的化學鍵稱為______,提供孤電子對的成鍵原子是_________。
③除硫元素外,[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的電負性由小到大的順序為________。
④NF3與NH3的空間構型相同,中心原子的軌道雜化類型均為_________。但NF3不易與Cu2+形成化學鍵,其原因是_______________。
(3)一種Hg-Ba-Cu-O高溫超導材料的晶胞(長方體)如圖所示。
①該物質的化學式為__________。
②已知該晶胞中兩個Ba2+的間距為cpm.則距離Ba2+最近的Hg+數(shù)目為_____個,二者的最短距離為_______pm。(列出計算式即可,下同)
③設該物質的摩爾質量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為______g·cm-3。
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【題目】H、C、N、C、Na、S、Fe是中學化學中常見的元素,請根據(jù)題意回答與這些元素有關的問題:
(1)Fe元素在元素周期表中的位置:___________________;
(2) 寫出(CN)2的電子式: __________________;
(3)用電子式表示Na3N 的形成過程: __________________;
(4)各種氮氧化物(NO、NO2)是主要的大氣污染物之一,治理氨氧化物(NOx)廢氣的方法之一是用NaOH溶液進行吸收,其反應原理可表示如下:
NO2 +NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2 + 2NaOH =NaNO2+NaNO3+H2O
現(xiàn)有NO 與NO2的混合氣體,將其通入50 mL 2 mol/L的NaOH 溶液中,恰好完全吸收,測得溶液中含有NO3-0.02 mol,混合氣體中v(NO): v(NO2)=_________;
(5) 向FeI2溶液中不斷通入Cl2,溶液中I-、I2、IO3-、Fe3+、Fe2+等粒子物質的量隨n(Cl2)/n(FeI2 )的變化可用下圖簡單表示
當n(Cl2)/n(FeI2 )=6.5 時,溶液中n(Cl-):n(IO3-)=_________;
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【題目】利用右圖所示裝置可以將溫室氣體CO2轉化為燃料氣體CO。下列說法中,不正確的是
A. 電極b表面發(fā)生還原反應
B. 該裝置工作時,H+從a極區(qū)向b極區(qū)移動
C. 該裝置中每生成1molCO,同時生成0.5molO2
D. 該過程是將化學能轉化為電能的過程
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