Question

【題目】工業(yè)上電解精煉銅的陽(yáng)極泥是重要的二次資源，從陽(yáng)極泥（含銅、銀、金、鉛等單質(zhì)）中提取金和制備AgCl的工藝如下：

已知：分金液的主要成分為H[AuCl4]；分金渣的主要成分為PbSO4和AgCl；分銀液的主要成分為[Ag(SO3)2]3-，且存在[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-

回答下列問題：

（1）“分銅”時(shí)，銅單質(zhì)參與反應(yīng)的離子方程式為___________；如果溫度過高，銅的浸出率會(huì)降低，原因是____________。

（2）“分銅渣”中的成分有Au、Ag、AgCl和__________。

（3）“分金”時(shí)，溶解單質(zhì)金的化學(xué)方程式為________；除HC1、NaC1O3可溶解金外，“王水”也可溶解金，“王水”的成分為_____________（寫試劑的名稱）。

（4）從“分金液”中提取金時(shí)，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_______________。

（5）向“分銀液”中加入適量的H2SO4調(diào)到pH=4時(shí)“沉銀”，能夠析出AgCl的原因是___________。

（6）AgCl能溶于氨水，發(fā)生反應(yīng)AgCl(s)+2NH3(aq)[Ag(NH3)2](aq)）+Cl-(aq)，其平衡常數(shù)K=2.0×10-3，現(xiàn)用1L某濃度氨水（溶質(zhì)視為NH3）完全溶解0.1mol AgCl，所需氨水濃度至少為____________mol·L-1（已知=2.25）。

Answer 1

【答案】2H++H2O2+Cu=Cu2++2H2O 溫度過高時(shí)，H2O2受熱分解 PbSO4 2Au+8HCl+NaClO3=2H[AuCl4]+NaCl+3H2O 濃硝酸、濃鹽酸 2:3 H2SO4電離出的H+降低了SO32-的濃度，使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移動(dòng)，Ag+和Cl-反應(yīng)生成AgCl 2.45

【解析】

陽(yáng)極泥（含銅、銀、金、鉛等單質(zhì)）加入雙氧水、硫酸和氯化鈉，得到分銅液和分銅渣，這一步目的是除掉銅；分銅渣中加入鹽酸和氯酸鈉得到分金液（H[AuCl4]）和分金渣，在分金液中加入還原劑就可以提煉出金；分金渣中加入亞硫酸鈉得到分銀液（[Ag(SO3)2]3-）

，在分銀液（[Ag(SO3)2]3-）中加入硫酸，根據(jù)平衡移動(dòng)原理提煉出氯化銀。

（1）由于銅排在H后面，不和硫酸反應(yīng)，所以需加入雙氧水作為氧化劑；溫度過高雙氧水會(huì)分解，影響銅的浸出率；

答案： 2H++H2O+Cu=Cu2++2H2O；溫度過高時(shí)，H2O2受熱分解；

（2）根據(jù)后一步分金渣成分，可推測(cè)出“分銅渣”中的成分有Au、Ag、AgCl和PbSO4；

答案：PbSO4 ；

（3）根據(jù)已知分金液的主要成分為H[AuCl4]，得方程式為2Au+8HCl+NaClO3=2H[AuCl4]+NaCl+3H2O；“王水”的成分為濃硝酸與濃鹽酸體積比1:3混合物；

答案： 2Au+8HCl+NaClO3=2H[AuCl4]+NaCl+3H2O；濃硝酸、濃鹽酸；

（4）氧化劑（H[AuCl4]）中Au從正三價(jià)降到零價(jià)和還原劑（Na2SO3）中S從正四價(jià)升高到正六價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降相等（或得失電子數(shù)相等），可得物質(zhì)的量之比為2:3；

答案： 2:3；

（5）根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理可知，H2SO4電離出的H+與SO32-，降低了SO32-的濃度，使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移動(dòng)，Ag+和Cl-反應(yīng)生成AgCl，

答案： H2SO4電離出的H+與SO32-，降低了SO32-的濃度，使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移動(dòng)，Ag+和Cl-反應(yīng)生成AgCl；

（6）根據(jù)方程式可知完全反應(yīng)0.1mol AgCl，需要NH3：0.2mol，生成[Ag(NH3)2](aq)）和Cl-(aq)各0.1mol，根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算平衡后應(yīng)該還剩余的NH3，設(shè)剩余NH3 xmol，AgCl(s)+2NH3(aq)[Ag(NH3)2](aq)）+Cl-(aq)，由于容器體積為1L，利用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)K，K=2.0×10-3=，得出x==2.25，所以共需要NH3：0.2+2.25=2.45mol；

答案：2.45。