Question

【題目】電解精煉銅的陽(yáng)極泥中主要含Ag、Au等貴重金屬，還含有少量 CeF4。以下是從精煉銅的陽(yáng)極泥中回收銀、金的流程圖：

已知：①Ce 常見(jiàn)的化合價(jià)為+3、+4 價(jià)；②CeF4 很穩(wěn)定，1000℃ 時(shí)仍不分解。

（1）①酸浸步驟中有少量黃綠色氣體生成，濾液 1 中含有CeCl3，寫(xiě)出焙燒渣酸浸生成 CeCl3的化學(xué)方程式_________________________________________ 。

（2）銅陽(yáng)極泥氧化時(shí),采用“低溫焙燒”而不采用“高溫焙燒”的原因是__________

（3）“②浸金”反應(yīng)中, H2SO4 的作用為_________________________，該步驟的分離操作中, 需要對(duì)所得的 AgCl 進(jìn)行水洗。判斷 AgCl 已經(jīng)洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，滴________________________試劑，出現(xiàn)_______現(xiàn)象，證明 AgCl 未洗滌干凈。

（4）氯金酸(HAuCl4)在 pH 為 2~3 的條件下被草酸還原為 Au，同時(shí)放出二氧化碳?xì)怏w，寫(xiě)出該反應(yīng)方程式_____________________________________________

（5）甲醛還原法沉積銀,（Ag(SO3 )2 3-）通常是在攪拌下于室溫及弱堿性條件下進(jìn)行，甲醛被氧化為碳酸氫根離子,則該反應(yīng)的離子方程式為 _______________

（6）電解法精煉銀，用 10A 的電流電解 30min,若電解效率(通過(guò)一定電量時(shí)陰極上實(shí)際沉積的金屬質(zhì)量與通過(guò)相同電量時(shí)理論上應(yīng)沉積的金屬質(zhì)量之比)為 80%,此時(shí)可得到銀單質(zhì)的質(zhì)量為__________ (保留 1 位小數(shù)，法拉第常數(shù) 96500C/mol)。

Answer 1

【答案】2CeF4 + 4H2SO4 + 8NaCl = 2CeCl3+ 4Na2SO4 + 8HF + Cl2↑ 高溫焙燒時(shí)，生成的Ag2O又分解為Ag和O2 提供H+，增強(qiáng)NaClO3的氧化性 Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀產(chǎn)生 2HAuCl4+3H2C2O4 = 2Au+8HCl+6CO2↑ 4Ag(SO3)23 + HCHO + 5OH－=4Ag + 8SO32 + 3H2O + HCO3－ 16.1g

【解析】

⑴①酸浸步驟中有少量黃綠色氣體生成，濾液1中含有CeCl3，說(shuō)明CeF4與H2SO4、NaCl反應(yīng)生成CeCl3、Cl2等，根據(jù)氧化還原反應(yīng)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；

⑵高溫時(shí)，氧化銀分解又生成Ag和氧氣；

⑶“②浸金”反應(yīng)中，加硫酸能提供H+，增強(qiáng)NaClO3的氧化性；溶液中含有硫酸根離子，加Ba(NO3)2溶液來(lái)檢驗(yàn)最后一次洗液中是否含有硫酸根離子；

⑷氯金酸與草酸反應(yīng)生成Au、HCl和二氧化碳，根據(jù)氧化還原反應(yīng)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；

⑸甲醛還原法沉積銀，（Ag(SO3 )23）通常是在攪拌下于室溫及弱堿性條件下進(jìn)行，甲醛被氧化為碳酸氫根離子，根據(jù)氧化還原反應(yīng)書(shū)寫(xiě)離子方程式；

⑹先計(jì)算電路中電子物質(zhì)的量，再計(jì)算生成的銀質(zhì)量。

⑴①酸浸步驟中有少量黃綠色氣體生成，濾液1中含有CeCl3，說(shuō)明CeF4與H2SO4、NaCl反應(yīng)生成CeCl3等，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得到化學(xué)方程式2CeF4 + 4H2SO4 + 8NaCl = 2CeCl3+ 4Na2SO4 + 8HF + Cl2↑，故答案為：2CeF4 + 4H2SO4 + 8NaCl = 2CeCl3+ 4Na2SO4 + 8HF + Cl2↑；

⑵低溫焙燒時(shí)，Ag與氧氣轉(zhuǎn)化為Ag2O，高溫時(shí)，氧化銀分解又生成Ag和氧氣，因此采用“低溫焙燒”而不采用“高溫焙燒”，故答案為：高溫焙燒時(shí)，生成的Ag2O又分解為Ag和O2；

⑶“②浸金”反應(yīng)中，酸性條件下，Au與氯酸鈉反應(yīng)，加硫酸能提供H+，增強(qiáng)NaClO3的氧化性；溶液中含有硫酸根離子，檢驗(yàn)最后一次洗液中是否含有硫酸根離子，其操作為取最后一次洗滌液少許于試管中，滴入Ba(NO3)2溶液，若沒(méi)有白色沉淀產(chǎn)生，則已經(jīng)洗滌干凈，反之，則需要繼續(xù)洗滌，故答案為：提供H+，增強(qiáng)NaClO3的氧化性；Ba(NO3)2溶液；有白色沉淀產(chǎn)生；

⑷氯金酸與草酸反應(yīng)生成Au、HCl和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2HAuCl4+3H2C2O4 = 2Au+8HCl+6CO2↑，故答案為：2HAuCl4+3H2C2O4 = 2Au+8HCl+6CO2↑；

⑸甲醛還原法沉積銀，（Ag(SO3 )23）通常是在攪拌下于室溫及弱堿性條件下進(jìn)行，甲醛被氧化為碳酸氫根離子，則該反應(yīng)的離子方程式為4Ag(SO3)23 + HCHO + 5OH－=4Ag + 8SO32 + 3H2O + HCO3－，故答案為：4Ag(SO3)23 + HCHO + 5OH－=4Ag + 8SO32 + 3H2O + HCO3－；

⑹電解法精煉銀，用 10A 的電流電解 30min，電路中電子物質(zhì)的量為，若電解效率為 80%，生成1mol銀轉(zhuǎn)移1mol電子，所以生成的銀為0.1865mol×80%×108 gmol1 ≈16.1g，故答案為：16.1g。