Question

【題目】某種電鍍污泥主要含有碲化亞銅(Cu2Te)、三氧化二鉻(Cr2O3)以及少量的金(Au)，可用于制取Na2Cr2O7溶液、金屬銅和粗碲等，以實(shí)現(xiàn)有害廢料的資源化利用，工藝流程如下：

已知：煅燒時(shí)，Cu2Te發(fā)生的反應(yīng)為Cu2Te+2O22CuO+TeO2。

(1)Te元素在元素周期表中的位置為______________其基態(tài)原子的電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為________。

(2)煅燒時(shí)，Cr2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

(3)浸出液中除了含有TeOSO4(在電解過程中不反應(yīng))外，還可能含有________(填化學(xué)式)。電解沉積過程中析出單質(zhì)銅的電極為_________極。

(4)工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)母液生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的工藝流程如圖所示：

通過冷卻結(jié)晶能析出大量K2Cr2O7的原因是______________。

(5)測(cè)定產(chǎn)品中K2Cr2O7含量的方法如下：稱取試樣2.50 g配成250 mL溶液，取25.00 mL于錐形瓶中，加入足量稀硫酸和幾滴指示劑，用0.1000 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定。滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________。

若三次實(shí)驗(yàn)消耗(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液的體積平均為25.00 mL，則所得產(chǎn)品中K2Cr2O7的純度為________％(保留三位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】第五周期ⅥA族 O 2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2 CuSO4 陰 低溫條件下，K2Cr2O7的溶解度在整個(gè)體系中最小，且K2Cr2O7的溶解度隨溫度的降低而顯著減小 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 49.0

【解析】

某種電鍍污泥中主要含有碲化亞銅(Cu2Te)、三氧化二鉻(Cr2O3)以及少量的金(Au)，可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金屬銅、粗碲等，根據(jù)流程圖，煅燒時(shí)Cu2Te發(fā)生的反應(yīng)為Cu2Te+2O22CuO+TeO2，Cr2O3與純堿和空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na2CrO4，Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液；沉渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au)，用稀硫酸溶解后，浸出液中主要含有銅離子和TeOSO4，電解后銅離子放電生成銅，溶液中含有TeOSO4，TeOSO4與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成粗碲，據(jù)此分析解答。

(1)Te是52號(hào)元素，原子核外電子排布為2、8、18、18、6，可見Te元素在元素周期表中的位置為第五周期第VIA族，最高能層為第5能層，故其基態(tài)原子的電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為O；

(2)煅燒時(shí)，Cr2O3與O2及Na2CO3發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Na2CrO4和CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2；

(3)根據(jù)上述分析，浸出液中除了含有TeOSO4(在電解過程中不反應(yīng))外，還可能含有CuSO4，Cu2+轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，發(fā)生還原反應(yīng)，電解沉積過程中析出單質(zhì)銅的電極為陰極；

(4)在低溫條件下K2Cr2O7的溶解度在整個(gè)體系中最小，且K2Cr2O7的溶解度隨溫度的降低而顯著減小，因此通過冷卻結(jié)晶能析出大量K2Cr2O7；

(5)氧化還原滴定過程中發(fā)生Fe2+與Cr2O72-的反應(yīng)，其中Cr2O72-被還原為Cr3+，Fe2+被氧化為Fe3+，根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可得該反應(yīng)的離子方程式為：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；

反應(yīng)中消耗Fe2+的物質(zhì)的量n(Fe2+)=c·V=0.1000 mol·L-1×0.025 L=0.0025 mol，根據(jù)方程式Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知n(Cr2O72-)=n(Fe2+)= mol，則所得樣品中K2Cr2O7的純度=×100%=49.0%。