【題目】硫是一種半導體材料,屬于稀散金屬,被譽為現(xiàn)代工業(yè)、國防與尖端技術的維生素,創(chuàng)造人間奇跡的橋梁,是當代高技術新材料的支撐材料。以碲化亞銅渣(主要物相為Cu2Te、CuCuSO45H2O、Au、Ag等)為原料提取與制備TeO2和單質Te的工藝流程如圖所示:

已知:水解反應為H2TeO3(亞碲酸)=TeO2↓+H2O。

回答下列問題:

1Cu2TeTe的化合價為___

2酸浸時,要使6molCu溶解,與Cu反應的NaC1O3的物質的量為___

3)寫出酸浸Cu2Te發(fā)生轉化的離子方程式:___。

4)取碲化亞銅渣100g,氯酸鈉添加質量和硫酸濃度對碲化亞銅渣浸出效果的影響如圖所示:

選擇最佳的氯酸鈉添加質量為___g,選擇硫酸的濃度約為___mol/L(保留小數(shù)點后一位)。

5堿浸渣中含有的金屬單質主要有___(填化學式),具有很高的經(jīng)濟利用價值。

6堿浸液利用硫酸調節(jié)溶液pH5.5,沉淀出TeO2,該過程的離子方程式為____。

7)電沉積法是工業(yè)中制備純Te的常用方法,以不銹鋼板和普通鐵板作陰、陽極,在一定的電流密度、溫度下電解堿浸液,碲元素以金屬Te形式在陰極析出,則陰極的電極反應式為___。

【答案】-2 2mol Cu2Te+4C1O3-+12H+=6Cu2++3H2TeO3+4Cl-+3H2O 50 0.7 AuAg TeO32-+2H+= TeO2↓+ H2O TeO32-+ 3H2O+ 4e-=Te+6OH-

【解析】

碲化亞銅渣(主要物相為Cu2Te、Cu、CuSO45H2O、AuAg等)加入足量硫酸溶解,其中Cu、AuAg不與硫酸反應,形成含有Cu+Cu2+、Te2+、SO42-的溶液,再加入氯酸鈉,在酸性條件下氯酸根離子具有強氧化性,將溶液中Cu、Cu+氧化為Cu2+,Te2+被氧化轉化為H2TeO3,經(jīng)過水解H2TeO3轉化為TeO2,過濾后酸浸濾液中含有Cu2+Cl-,酸濾渣的成分為Au、AgTeO2,向酸濾渣中加入氫氧化鈉,將TeO2溶解轉化Na2TeO3,在過濾,得到堿浸渣和堿浸液,堿浸渣中主要含有Au、Ag,堿浸液主要為Na2TeO3,對堿浸液電解可得到Te,向堿浸液中加入硫酸調節(jié)pH值生成TeO2,據(jù)此分析解答。

(1)碲化亞銅Cu2TeCu +1價,Te化合價為-2價;

(2) 6molCu轉化為Cu2+失去12mole-,1mol NaC1O3轉化為Cl-得到6mol e-,故要使6molCu溶解,與Cu反應的NaC1O3的物質的量為2mol;

(3)寫出酸浸時,在酸性條件下氯酸根離子具有強氧化性, Te2+被氧化轉化為H2TeO3,Cu2Te發(fā)生轉化的離子方程式:Cu2Te+4C1O3-+12H+=6Cu2++3H2TeO3+4Cl-+3H2O;

(4)銅和碲的浸出率隨氯酸鈉添加質量的增加而增大,當m(NaC1O3): m(碲化亞銅渣)0.5時,銅浸出率變化不大,而碲的浸出率大幅度增加,因此,為降低碲得損失及銅的有效分離,選擇m(NaC1O3): m(碲化亞銅渣)=0.5,碲化亞銅渣為100g,故NaC1O3添加質量為50g;銅和碲的浸出率隨著硫酸濃度的增大而升高,當硫酸濃度增至70g/L時,繼續(xù)增加硫酸濃度對銅的浸出率影響不大,但會顯著促進碲的溶解,因此,選擇硫酸質量濃度為70g/L,物質的量濃度約為0.7mol/L;

(5)根據(jù)分析,Au、Ag性質穩(wěn)定,不與硫酸、氫氧化鈉溶液反應,故堿浸渣中含有的金屬單質主要有Au、Ag;

(6)根據(jù)分析,堿浸液主要為Na2TeO3通過硫酸調節(jié)溶液pH過程中的離子反應方程式為TeO32-+2H+= TeO2↓+ H2O

(7)電解堿浸液,碲元素以金屬Te形式在陰極析出,則陰極的電極反應式為TeO32-+3H2O+ 4e-=Te+6OH-。

練習冊系列答案
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2)一定條件下,不同物質的量的CO2與不同體積的1.0 mol/L NaOH溶液充分反應放出的熱量如下表所示:

反應

序號

CO2的物質的量/mol

NaOH溶液的體積/L

放出的熱量 /kJ

1

0.5

0.75

a

2

1.0

2.00

b

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3)利用CO可以將NO轉化為無害的N2,其反應為:2NOg)+2COgN2g)+2CO2g),向容積均為1 L的甲、乙、丙三個恒溫(反應溫度分別為300 ℃、T ℃、300 ℃)容器中分別加入相同量NOCO,測得各容器中nCO)隨反應時間t的變化情況如下表所示:

t/min

0

40

80

120

160

nCO)(甲容器)/mol

2.0

1.5

1.1

0.8

0.8

nCO)(乙容器)/mol

2.0

1.45

1.0

1.0

1.0

nCO)(丙容器)/mol

1.00

0.80

0.65

0.53

0.45

①甲容器中,040 min內用NO的濃度變化表示的平均反應速率vNO)=________。

②該反應的ΔH________0(填“>”“<”)。

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