Question

【題目】銅陽(yáng)極泥(主要含有銅、銀、金、少量的鎳)是有色金屬治煉過(guò)程中重要的“二次資源”。其合理處理對(duì)于實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用具有重要意義。一種從銅陽(yáng)極泥中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下

已知:分金液的主要成分為[AuCl4]—;分金渣的主要成分為AgCl;分銀液中主要成分為Ag(SO3)2]3—，且存在[Ag(SO3)2]3—Ag++2SO32—

(1)“分銅”時(shí)，單質(zhì)銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。已知“分銅”時(shí)各元素的浸出率如下表所示。

	Cu	Au	Ag	Ni
浸出率%	85.7	0	4.5	93.5

“分銅”時(shí)加入足量的NaC1的主要作用為_________________________________。

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

(3)某小組模擬工業(yè)上回收分銀渣中的銀，過(guò)程如下:

中主要反應(yīng):AgCl+2SO32—Ag(SO3)23—+C1—

①研究發(fā)現(xiàn):其他條件不變時(shí)，該反應(yīng)在敞口容器中進(jìn)行，浸出時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使銀的浸出率(浸出液中銀的質(zhì)量占起始分銀渣中銀的質(zhì)量的百分比)降低，可能原因是____________________。

②將Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整:

_____Ag(SO3)23-+_____OH—+_____==_____+_____SO32—+_____+CO32—

③中回收液可直接循環(huán)使用，但循環(huán)多次后，銀的浸出率會(huì)降低。從回收液離子濃度變化和反應(yīng)限度的角度分析原因:________________________________________。

(4)工業(yè)上，粗銀電解精煉時(shí)，電解質(zhì)溶液的pH為1.5～2，電流為5～10A，若用7A的電流電解60min后，得到21.6gAg，則該電解池的電解效率為________%。(保留小數(shù)點(diǎn)后位。通過(guò)一定電荷量時(shí)陰極上實(shí)際沉積的金屬質(zhì)量與理論上應(yīng)沉積的金屬質(zhì)量之比叫電解效率。法拉第常數(shù)為96500C·mol—1)

Answer 1

【答案】H202+Cu+2H+=Cu2++2H20 使溶出的Ag+形成AgCl進(jìn)入分銅渣避免銀元素的損失 2Au + 6H++7C1-+C103-=2AuCl4-+3H20 S032-被空氣中氧氣氧化為S042-，使浸出反應(yīng)平衡左移，浸出率下降 4 6 HCHO 4Ag 8 4H20 隨循環(huán)次數(shù)的增加，浸出液中C（S032-）減小，C （Cl-）增大，AgCl+2S032-Ag（SO3）23-+Cl-平衡左移，浸出率下降 76.6

【解析】

(1)“分銅”時(shí)，單質(zhì)銅被雙氧水氧化為Cu2+； C1-與Ag+反應(yīng)生成AgC1沉淀；

(2)由分金液的主要成分為[AuCl4]—可知，金被NaC103氧化為[AuCl4]—；

(3) ①S032-具有還原性，能被空氣中氧氣氧化；

②Ag(SO3)23—被甲醛還原為銀，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒配平方離子程式；

③隨循環(huán)次數(shù)的增加，浸出液中C（S032-）減小，C （Cl-）增大；

(4)根據(jù)Q=It計(jì)算出電量，可知理論上應(yīng)沉積的金屬質(zhì)量；

(1)“分銅”時(shí)，單質(zhì)銅被雙氧水氧化為Cu2+反應(yīng)離子方程式是H202+Cu+2H+=Cu2++2H20；C1-與Ag+反應(yīng)生成AgC1沉淀，加入足量的NaC1使溶出的Ag+形成AgCl進(jìn)入分銅渣避免銀元素的損失；

(2)金被NaC103氧化為[AuCl4]—，反應(yīng)的離子方程式是2Au + 6H++7C1-+C103-=2AuCl4-+3H20；

(3) ①S032-被空氣中氧氣氧化為S042-，使浸出反應(yīng)平衡左移，所以反應(yīng)在敞口容器中進(jìn)行，浸出時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使銀的浸出率降低；

②Ag(SO3)23—被甲醛還原為銀，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒配平方離子程式為4Ag(SO3)23-+6OH—+ HCHO ==4Ag +8SO32—+4H20+CO32—；

③隨循環(huán)次數(shù)的增加，浸出液中C（S032-）減小，C （Cl-）增大，AgCl+2S032- Ag（SO3）23-+Cl-平衡左移，浸出率下降；

(4) Q=It=7×3600，電子物質(zhì)的量為7×3600÷96500=0.261mol，所以理論上生成銀的質(zhì)量是0.261mol×108g/mol=28.188g，該電解池的電解效率為21.6g÷28.188g×100%=76.6%。