分析 由實驗流程可知,粗銅精煉后的陽極泥含有Cu、Au(金)和PbSO4等雜質(zhì),焙燒后金屬銅成為氧化銅,酸浸可以得到硫酸銅溶液,硫酸銅溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,降溫結晶,過濾、洗滌,干燥獲得硫酸銅晶體;Au(金)和PbSO4等雜質(zhì)經(jīng)碳酸鈉浸洗、濃硝酸氧化后,過濾得到硝酸鉛溶液,濾液加硫酸生成硫酸鉛沉淀,再過濾得到硫酸鉛;脫鉛濾渣主要是金,加王水溶金,得到含有AuCl4-的溶液,AuCl4-可以被SO2還原得到Au.
(1)粗銅中的銅和鉛會發(fā)生失電子的氧化反應;
(2)陽極泥的成分為Cu、Au(金)和PbSO4 等,在焙燒過程中銅被氧化為CuO,則陽極泥充分的粉碎,增大接觸面積可以提高焙燒效率;
(3)操作I的步驟是從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體;
(4)SO2還原AuCl4-反應得到氧化產(chǎn)物是SO42-,還原產(chǎn)物是Au,配平書寫方程式;
(5)將濾液1并入硫酸銅溶液進行循環(huán)操作,有利于充分利用;
(6)碳酸鉛比硫酸鉛更加難溶,往硫酸鉛中加入碳酸鈉,發(fā)生的是沉淀溶解轉(zhuǎn)化的反應.
解答 解:粗銅精煉后的陽極泥含有Cu、Au(金)和PbSO4等雜質(zhì),焙燒后金屬銅成為氧化銅,酸浸可以得到硫酸銅溶液,硫酸銅溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,降溫結晶,過濾、洗滌,干燥獲得硫酸銅晶體;Au(金)和PbSO4等雜質(zhì)經(jīng)碳酸鈉浸洗、濃硝酸氧化后,過濾得到硝酸鉛溶液,濾液加硫酸生成硫酸鉛沉淀,再過濾得到硫酸鉛;脫鉛濾渣主要是金,加王水溶金,得到含有AuCl4-的溶液,AuCl4-可以被SO2還原得到Au.
(1)電解精煉的粗銅作陽極會發(fā)生氧化反應,其中單質(zhì)銅和活潑性比Cu強的金屬都會發(fā)生溶解,因此粗銅中的銅和鉛會發(fā)生失電子的氧化反應,電極反應式為Pb-2e-+SO42-=PbSO4,
故答案為:Pb-2e-+SO42-=PbSO4;
(2)由題干可知,用于焙燒的陽極泥的成分為Cu、Au(金)和PbSO4 等,在焙燒過程中銅被氧化為CuO,而Au(金)和PbSO4 均較穩(wěn)定,要使焙燒效率提高,合理措施是把得到的陽極泥充分的粉碎,增大接觸面積,或把反應后的氣體在次逆流焙燒,這樣可以升高溫度且減少能耗,
故答案為:將陽極泥粉碎,逆流焙燒等;
(3)操作I的步驟是從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體,因此該步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥等步驟,故答案為:蒸發(fā)濃縮,降溫結晶,過濾;
(4)SO2還原AuCl4-中還原劑和氧化劑都比較明確,因此很容易推測出氧化產(chǎn)物是SO42-,還原產(chǎn)物是Au,由氧化還原反應得失電子守恒先缺項配平,然后根據(jù)電荷守恒再配平,則得到的反應方程式為2AuCl4-+3SO2+6H2O=2Au+3SO42-+8Cl-+12H+,
故答案為:2AuCl4-+3SO2+6H2O=2Au+3SO42-+8Cl-+12H+;
(5)濾液1是在結晶硫酸銅時剩下的濾液,還含有少量的未析出的硫酸銅,因此并入前面的硫酸銅溶液進行循環(huán),有利于充分利用,因此類似此處的做法,應該是流程中得到的另一濾液2,此濾液2是在硝酸鉛溶液中加入硫酸生成硫酸鉛沉淀并過濾走硫酸鉛后剩下的溶液,此溶液中H+沒有發(fā)生反應,因此還有大量的硝酸溶液,所以可以把此濾液當成硝酸加入前面的堿浸渣中溶解堿浸渣;
故答案為:用濾液2溶解堿浸渣 (或并入硝酸中);
(6)比較兩種沉淀的溶度積,可知碳酸鉛比硫酸鉛更加難溶,則往硫酸鉛中加入碳酸鈉發(fā)生沉淀溶解轉(zhuǎn)化,離方程式為PbSO4(s)+CO32-(aq)?PbCO3(s)+SO42-(aq),
故答案為:PbSO4(s)+CO32-(aq)?PbCO3(s)+SO42-(aq).
點評 本題考查混合物分離提純,為高頻考點,涉及物質(zhì)的分離、離子的檢驗、電解原理、沉淀的轉(zhuǎn)化等知識,把握實驗流程及物質(zhì)的性質(zhì)為解答的關鍵,側重分析與實驗能力的考查,綜合性較強,題目難度較大.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | ①③④⑤ | B. | ②③④ | C. | ①③④ | D. | ①②③④ |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
物質(zhì) | 價格/元•噸-1 |
漂液(含25.2%NaClO) | 450 |
雙氧水(含30%H2O2) | 2400 |
燒堿(含98%NaOH) | 2100 |
純堿(含99.5%Na2CO3) | 600 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 離子半徑:S2->Cl->Ca2+ | B. | 電負性:C>N>O | ||
C. | 熱穩(wěn)定性:HF>H2O>H2S | D. | 酸性:HCl<HBr<HI |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 次氯酸鈉溶液可用于環(huán)境的消毒殺菌 | |
B. | 紅葡萄酒營養(yǎng)豐富(含葡萄糖、維生素C等),常添加微量的二氧化硫,利用二氧化硫還原性,防止紅葡萄酒中某營養(yǎng)成分被氧化 | |
C. | 某雨水放置一段時間后pH由4.68變?yōu)?.28,因為水中亞硫酸被空氣中氧氣氧化成硫酸 | |
D. | 醫(yī)療上可用硫酸鋇作X射線透視腸胃的內(nèi)服藥,是因為硫酸鋇不溶于水 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 | |
B. | 可用與Cl2在光照條件下通過取代反應獲得較純的該物質(zhì) | |
C. | 在堿性條件下充分水解,可生成羧酸鈉 | |
D. | 在一定條件下可發(fā)生聚合反應 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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