Question

【題目】精煉銅工業(yè)中陽極泥的綜合利用具有重要意義。一種從銅陽極泥（主要含有銅、銀、金、少量的鎳）中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下：

已知：ⅰ．分金液中含金離子主要成分為[AuCl4]-；分金渣的主要成分為AgCl；

ⅱ．分銀液中含銀離子主要成分為[Ag（SO3）2]3-，且存在[Ag（SO3）2]3-Ag++2SO32-

ⅲ．“分銅”時各元素的浸出率如表所示。

（1）由表中數(shù)據(jù)可知，Ni的金屬性比Cu______。分銅渣中銀元素的存在形式為（用化學(xué)用語表示）______。

（2）“分金”時，單質(zhì)金發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。

（3）Na2SO3溶液中含硫微粒物質(zhì)的量分數(shù)與pH的關(guān)系如圖所示。

“沉銀”時，需加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH=4，分析能夠析出AgCl的原因為______。調(diào)節(jié)溶液的pH不能過低，理由為______（用離子方程式表示）。

（4）工業(yè)上，用鎳為陽極，電解0.1mol/L NiCl2溶液與一定量NH4Cl組成的混合溶液，可得高純度的球形超細鎳粉。當(dāng)其他條件一定時，NH4Cl的濃度對陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如圖所示：

為獲得高純度的球形超細鎳粉，NH4Cl溶液的濃度最好控制為______g/L，當(dāng)NH4Cl溶液的濃度大于15g/L時，陰極有無色無味氣體生成，導(dǎo)致陰極電流效率降低，該氣體為______。

Answer 1

【答案】強 AgCl 2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2[AuCl4]-+3H2O H2SO4電離出的H+降低了SO32-的濃度，促使[Ag（SO3）2]3-Ag++2SO32-平衡正向移動，電離出Ag+，Ag+與分銀液中的Cl-反應(yīng)生成AgCl 避免產(chǎn)生污染氣體SO2 10 H2

【解析】

由流程可知，銅陽極泥加入硫酸、過氧化氫和氯化鈉分銅，“分銅”時，單質(zhì)銅發(fā)生反應(yīng)是銅在酸性溶液中被過氧化氫氧化生成硫酸銅和水，“分銅”時加人足量的NaCl的主要作用為使溶解出的Ag+形成AgCl進入分銅渣，加入鹽酸和氯酸鈉分金，分金液的主要成分為[AuCl4]-，“分金”時，單質(zhì)金發(fā)生反應(yīng)是金和加入的氯酸鈉和鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成[AuCl4]-，分金渣加入亞硫酸鈉過濾得到分銀液中主要成分為[Ag(SO3)2]3-，且存在[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-加入硫酸沉銀，促使[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-平衡正向移動，電離出Ag+，Ag+與分銀液中的Cl-反應(yīng)生成AgCl，以此解答該題。

(1)由表中數(shù)據(jù)可知，Ni的浸出率大，則Ni的金屬性比Cu強，分銅渣中銀元素的存在形式為AgCl；

故答案為：強；AgCl；

(2)分金液的主要成分為[AuCl4]-，“分金”時，單質(zhì)金發(fā)生反應(yīng)是金和加入的氯酸鈉和鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成[AuCl4]-，反應(yīng)的離子方程式為2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2[AuCl4]-+3H2O；

故答案為：2Au+ClO3-+7Cl-+6H+=2[AuCl4]-+3H2O；

(3)分銀液中主要成分為[Ag（SO3）2]3-，且存在[Ag（SO3）2]3-Ag++2SO32-，H2SO4電離出的H+降低了SO32-的濃度，平衡正向進行，能夠析出AgCl的原因為：H2SO4電離出的H+降低了SO32-的濃度，促使[Ag（SO3）2]3-Ag++2SO32-平衡正向移動，電離出Ag+，Ag+與分銀液中的Cl-反應(yīng)生成AgCl，調(diào)節(jié)溶液的pH不能過低理由為：避免產(chǎn)生污染氣體SO2；

故答案為：H2SO4電離出的H+降低了SO32-的濃度，促使[Ag（SO3）2]3-Ag++2SO32-平衡正向移動，電離出Ag+，Ag+與分銀液中的Cl-反應(yīng)生成AgCl；避免產(chǎn)生污染氣體SO2；

(4)根據(jù)圖2可知，NH4Cl的濃度為10gL-1時，鎳的成粉率最高，所以NH4Cl的濃度最好控制為10gL-1，當(dāng)NH4Cl濃度大于15gL-1時，陰極有氣體生成，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中銨根離子水解溶液呈酸性，陰極電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑或2NH4++2H2O+2e-=2NH3H2O+H2↑，陰極生成的氣體為H2；

故答案為：10；H2。