硒(Se)及其化合物在工农业生产中有许多用途。以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)为原料制备纯硒的工艺流程如图所示:
已知:Ksp(Ag2S04)=1.4×10-5,请回答下列问题:
14.“加硫酸并焙烧”时的硫酸浓度最好为 (填字母)。
a.浓硫酸
b.10%硫酸
15.“加硫酸并焙烧”过程中Cu2Se参与反应的化学方程式为____________,该反应的还原剂是 。
16.“炉渣加水浸出”中的炉渣需粉碎,且加入温水进行浸泡,目的是 ,“浸渣”中含有的金属成分是 ,若“浸出液”中c(Ag+)=3.0×10-2 mol/L,则溶液中c(SO42-)最大为 (计算结果保留2位有效数字)。
17.操作I的名称为 。
18.+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,SeO2、SO2混合气体用水吸收所发生反应的化学方程式为 。
19.操作I所得粗硒中含有Ni、Fe、Cu等杂质,可采用真空蒸馏的方法进行提纯,获得纯硒。真空蒸馏的挥发物中硒含量与温度的关系如图所示:
蒸馏操作中控制的最佳温度是 (填字母)。
a.455℃
b.462℃
c.475℃
d.515℃
a
将铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)加入浓硫酸焙烧,迅速氧化Ag2Se、Cu2Se生成SeO2、SO2,故选a;
以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)为原料制备纯硒,将铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)加入浓硫酸焙烧,迅速氧化Ag2Se、Cu2Se生成SeO2、SO2,加水吸收SeO2、SO2,+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,在水溶液中发生反应:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓,二氧化硫将二氧化硒还原成单质硒;炉渣加水浸出,得到银、金、铂等固体混合物,据此作答。
解题的关键是了解+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,SeO2将SO2氧化成硫酸。
Cu2Se+6H2SO4(浓)2CuSO4+SeO2↑+4SO2↑+6H2O Cu2Se
加硫酸并焙烧”过程中Cu2Se与浓硫酸反应,参与反应的化学方程式为
Cu2Se+6H2SO4(浓)2CuSO4+SeO2↑+4SO2↑+6H2O,该反应中Cu2Se失去电子,是还原剂;
以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)为原料制备纯硒,将铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)加入浓硫酸焙烧,迅速氧化Ag2Se、Cu2Se生成SeO2、SO2,加水吸收SeO2、SO2,+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,在水溶液中发生反应:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓,二氧化硫将二氧化硒还原成单质硒;炉渣加水浸出,得到银、金、铂等固体混合物,据此作答。
解题的关键是了解+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,SeO2将SO2氧化成硫酸。
加快浸出速率 Au、Pt 1.6×10-2 moL/L
“炉渣加水浸出”中的炉渣需粉碎,且加入温水进行浸泡,目的是增大接触面积,加快浸出速率,金属银能和热的浓硫酸反应,“浸渣”中含有的金属成分是金、铂,若“浸出液”中c(Ag+)=3.0×10-2 mol/L,根据Ksp(Ag2S04)=1.4×10-5,(3.0×10-2)2×c(SO42-)=1.4×10-5,则溶液中c(SO42-)最大为1.6×10-2 moL/L;
以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)为原料制备纯硒,将铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)加入浓硫酸焙烧,迅速氧化Ag2Se、Cu2Se生成SeO2、SO2,加水吸收SeO2、SO2,+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,在水溶液中发生反应:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓,二氧化硫将二氧化硒还原成单质硒;炉渣加水浸出,得到银、金、铂等固体混合物,据此作答。
解题的关键是了解+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,SeO2将SO2氧化成硫酸。
过滤
将固液分开,操作I的名称为过滤;
以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)为原料制备纯硒,将铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)加入浓硫酸焙烧,迅速氧化Ag2Se、Cu2Se生成SeO2、SO2,加水吸收SeO2、SO2,+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,在水溶液中发生反应:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓,二氧化硫将二氧化硒还原成单质硒;炉渣加水浸出,得到银、金、铂等固体混合物,据此作答。
解题的关键是了解+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,SeO2将SO2氧化成硫酸。
SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓
+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,SeO2将SO2氧化成硫酸,混合气体用水吸收所发生反应的化学方程式为:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓;
以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)为原料制备纯硒,将铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)加入浓硫酸焙烧,迅速氧化Ag2Se、Cu2Se生成SeO2、SO2,加水吸收SeO2、SO2,+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,在水溶液中发生反应:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓,二氧化硫将二氧化硒还原成单质硒;炉渣加水浸出,得到银、金、铂等固体混合物,据此作答。
解题的关键是了解+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,SeO2将SO2氧化成硫酸。
c
由图可知475℃左右蒸馏的挥发物中硒含量最高,故选c。
以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)为原料制备纯硒,将铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等)加入浓硫酸焙烧,迅速氧化Ag2Se、Cu2Se生成SeO2、SO2,加水吸收SeO2、SO2,+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,在水溶液中发生反应:SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓,二氧化硫将二氧化硒还原成单质硒;炉渣加水浸出,得到银、金、铂等固体混合物,据此作答。
解题的关键是了解+4价Se的氧化性强于+ 4价S的氧化性,SeO2将SO2氧化成硫酸。