Question

18．硒是制光電池的一種原料，人體缺少硒就會(huì)得“克山病”，從電解精煉銅的陽(yáng)極泥中提取硒的流程如圖1：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)室電解精煉銅的裝置如圖2所示，請(qǐng)?jiān)趫D2中標(biāo)出電極材料和電解液的名稱．
（2）陽(yáng)極泥中硒以Se、Ag₂Se．Cu₂Se等形式存在，Se和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Se+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．
（3）SeO₂溶于水得H₂SeO₃（K_a1=3.5×10^-3mol•L^-1，K_a2=5.0×10^-8mol•L^-1），亞硒酸溶液與SO₂反應(yīng)制硒的離子方程式為H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺．
（4）電解亞硒酸溶液可制得強(qiáng)酸H₂SeO₄．則電解時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式為H₂SeO₃-2e^-+H₂O═SeO₄^2-+4H⁺．
（5）上述硒的提取過(guò)程中存在的主要問題是濃硫酸的腐蝕性強(qiáng)或焙燒過(guò)程中產(chǎn)生大量有毒氣體SO₂，污染環(huán)境．

Answer 1

分析 （1）電解精煉銅時(shí)粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，CuSO₄溶液作電解液；
（2）根據(jù)流程圖可知硒的氧化產(chǎn)物為SeO₂，濃硫酸的還原產(chǎn)物為SO₂，由此可得出化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)題中提示H₂SeO₃是弱酸，在離子方程式中應(yīng)寫化學(xué)式；
（4）電解亞硒酸溶液時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成硒酸；
（5）根據(jù)濃硫酸、二氧化硫的性質(zhì)分析解答．

解答 解：（1）電解精煉粗銅時(shí)，純銅作陰極，粗銅作陽(yáng)極，電解質(zhì)溶液為可溶性的銅鹽，可以選用硫酸銅溶液，其圖為，
故答案為：；
（2）根據(jù)流程圖可知硒的氧化產(chǎn)物為SeO₂，濃硫酸的還原產(chǎn)物為SO₂，所以該反應(yīng)方程式為：Se+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Se+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（3）根據(jù)題意知，二氧化硫還原亞硒酸生成硒單質(zhì)，二氧化硫被氧化生成硫酸，離子方程式為：H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺；
（4）根據(jù)題意知，陽(yáng)極上亞硒酸失電子生成硒酸，電極反應(yīng)式為H₂SeO₃-2e^-+H₂O═SeO₄^2-+4H⁺，
故答案為：H₂SeO₃-2e^-+H₂O═SeO₄^2-+4H⁺；
（5）上述硒的提取過(guò)程中用到的濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性，對(duì)容器要求較高，且在焙燒的過(guò)程中產(chǎn)生二氧化硫等有毒氣體，會(huì)污染環(huán)境，所以要有尾氣處理裝置，
故答案為：濃硫酸的腐蝕性強(qiáng)或焙燒過(guò)程中產(chǎn)生大量有毒氣體SO₂，污染環(huán)境．

點(diǎn)評(píng) 本題以電解原理為載體考查了物質(zhì)的制備，明確制備原理是解本題關(guān)鍵，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)分析解答，注意運(yùn)用題給信息，難度中等．