Question

【題目】通過對(duì)陽極泥的綜合處理可以回收寶貴的金屬，一種從銅陽極泥（主要成分為Se、Ag2Se、Ag、Cu、CuSO4和Cu2S等）中分離Ag、Se和Cu的新工藝流程如圖所示：

（1）已知預(yù)處理溫度為80℃，預(yù)處理渣中幾乎不含有單質(zhì)S，則預(yù)處理時(shí)Cu2S發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。從環(huán)保角度來看，本工藝中采用稀H2SO4添加適量MnO2做預(yù)處理劑與傳統(tǒng)工藝中采用濃硫酸作氧化劑相比的主要優(yōu)點(diǎn)是___。

（2）回收分銀渣中的銀，可用如圖過程：

已知：S2O-易與銀離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)：Ag++2S2OAg(S2O3)。在常溫下，上述絡(luò)合反應(yīng)的平衡常數(shù)為：K穩(wěn)[Ag(S2O3)]==2.8×1013，Ksp(AgCl)=1.8×10-10

①Ⅰ中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：AgCl(s)+2S2OAg(S2O3) (aq)+Cl-(aq)，則常溫下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K為___（結(jié)果保留二位小數(shù)）。

②Ⅲ中銀渣回收液可直接循環(huán)使用，但循環(huán)多次后，銀的浸出率會(huì)降低。從化學(xué)平衡的角度分析原因：___。

（3）分硒渣的主要成分是Cu2Se，可被氧化得到亞硒酸(H2SeO3)。已知常溫下H2SeO3的Ka1=2.7×10-3，Ka2=2.5×10-8，則NaHSeO3溶液的pH___7(填“>”、“<”或“=”)。硒酸(H2SeO4)可以用氯水氧化亞硒酸得到，該反應(yīng)化學(xué)方程式為___。

（4）分銅得到產(chǎn)品CuSO4·5H2O的具體操作如圖：

其中萃取與反萃取原理為：2RH+Cu2+R2Cu+2H+，反萃取劑最好選用___（填化學(xué)式）溶液。

Answer 1

【答案】Cu2S+5MnO2+12H+=2Cu2++SO42-+5Mn2++6H2O 減少污染性氣體SO2的排放 5.04×103 隨循環(huán)次數(shù)增加，浸出液中c(Cl-)增大，AgCl(s)+2S2O32-(aq)Ag(S2O3)23-(aq)+Cl-(aq)平衡左移，故浸出率下降 < H2SeO3+Cl2+H2O=H2SeO4+2HCl H2SO4

【解析】

銅陽極泥(主要成分為Se、Ag2Se、Ag、Cu、CuSO4和Cu2S等) ，加入二氧化錳、硫酸進(jìn)行預(yù)處理，可將Cu2S氧化生成硫酸銅，減少污染物的排放，濾液加入NaCl，可生成AgCl，濾液加入Cu，得到Cu2Se，分硒液含有銅，萃取得到R2Cu，經(jīng)反萃取可得銅的水溶液，可用于制備硫酸銅晶體等。

（1）預(yù)處理溫度為80°C，預(yù)處理渣中幾乎不含S元素，應(yīng)生成硫酸鹽，預(yù)處理時(shí)Cu2S發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cu2S+5MnO2+12H+=2Cu2++SO42-+5Mn2++6H2O；采用稀H2SO4溶液添加MnO2做預(yù)處理劑，稀硫酸提供了酸性環(huán)境，MnO2作氧化劑，可以氧化Cu2S，若用濃硫酸作氧化劑，濃硫酸中+6價(jià)的S會(huì)被還原為+4價(jià)，產(chǎn)生二氧化硫，污染空氣；

（2）①Ⅰ中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：AgCl(s)+2S2OAg(S2O3) (aq)+Cl-(aq)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)；

②Ⅲ中銀渣回收液可直接放入Ⅰ過程循環(huán)使用，方程式為：AgCl(s)+2S2OAg(S2O3) (aq)+Cl-(aq)，多次循環(huán)后，浸出液中S2O的濃度減小，Cl-的濃度增大，平衡向逆向移動(dòng)，浸出率下降；

（3）常溫下的水解平衡常數(shù)為，的電離平衡常數(shù)為2.5×10-8，故Kh＜Ka2，即的水解小于電離，所以NaHSeO3溶液顯酸性，pH＜7；亞硒酸被氯水中的氯氣氧化為硒酸，氯氣的0價(jià)氯降為-1價(jià)，方程式為：H2SeO3+Cl2+H2O=H2SeO4+2HCl；

（4）反萃取后生成CuSO4，根據(jù)萃取原理2RH+Cu2+R2Cu+2H+，則應(yīng)增大氫離子濃度，使平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)不引入新雜質(zhì)，所以選擇H2SO4作反萃取劑；