Question

【題目】碲被譽為“現代工業、國防與尖端技術的維生素”，工業上常用銅陽極泥(主要成分是Cu2Te，含Ag、Au等雜質)為原料提取碲并回收金屬其工藝流程如下：

已知：TeO2是兩性氧化物，微溶于水，易溶于較濃的強酸和強堿。回答下列問題：

（1）“加壓酸浸1”過程中將碲元素轉化成TeO2，應控制溶液的pH為4.5~5.0，酸度不能過高，原因是__________________________，其中“加壓”的目的是______________________。寫出“加壓酸浸1”過程中Cu2Te發生反應的化學方程式_________________________________。

（2）“酸浸2”時溫度過高會使碲的浸出率降低，原因為______________________。要從Ag和Au中分離出Au，可以向回收的Ag和Au中加入的試劑是______________________。

（3）寫出“還原”反應中發生的離子方程式_________________________________。

（4）工業上另一種提取碲的方法是將銅陽極泥在空氣中焙燒，使碲轉化成TeO2，再加NaOH堿浸，以石墨為電極電解溶液獲得Te。電解過程中陰極的電極反應式為_________________________________。

（5）25℃時，向1mol/L的Na2TeO3溶液中滴加鹽酸，當溶液pH值約為6時，此時溶液中c(TeO32－)：c(HTeO3－)=___________(已知：H2TeO3的Ka1=1.0×10－3，Ka2=2.0×10－8)

Answer 1

【答案】溶液酸性過強，TeO2會繼續與酸反應導致碲元素損失 增大O2濃度,加快反應速率，提高浸出率 Cu2Te+2O2+2H2SO4 2CuSO4+TeO2+2H2O (2分) 溫度升高，鹽酸揮發，反應物濃度降低，導致浸出率降低 稀硝酸 Te4+＋2SO2＋4H2O==Te↓＋2SO42-＋8H+ TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH- 1︰50

【解析】

TeO2微溶于水，易溶于較濃的強酸和強堿。工業上常用銅陽極泥（主要含有TeO2、少量Ag、Au）為原料制備單質碲，陽極泥主要含有TeO2、少量Ag、Au,加入氫氧化鈉TeO2溶解，過濾得到濾渣為不溶于堿的Ag、Au，濾液中加入硫酸沉碲,過濾得到TeO2，加入鹽酸溶解后通入二氧化硫還原得到金屬碲。

（1）“加壓酸浸1”過程中將碲元素轉化成TeO2，應控制溶液的pH為4.5~5.0，酸度不能過高，原因是；TeO2是兩性氧化物，溶液酸性過強TeO2會繼續與H2SO4反應而導致磅元素損失。“加壓浸出”過程的離子方程式為：Cu2Te+2O2+4H＋=2Cu2＋+TeO2+2H2O；其中“加壓”的目的是：增大O2濃度,加快反應速率，提高浸出率；“加壓酸浸1”過程中Cu2Te發生反應的化學方程式為Cu2Te+2O2+2H2SO4 2CuSO4+TeO2+2H2O。

（2）“酸浸2”時溫度過高會使碲的浸出率降低，因為溫度升高會導致鹽酸揮發過多，反應物濃度降低，導致浸出率降低；要從Ag和Au中分離出Au，因為銀可溶于硝酸，而金不溶于硝酸，故可以向回收的Ag和Au中加入的試劑是稀硝酸。

（3）“還原”反應二氧化硫將Te4+還原為Te，發生的離子方程式Te4+＋2SO2＋4H2O==Te↓＋2SO42-＋8H+。

（4）工業上還可以將銅陽極泥煅燒、堿浸后得到Na2TeO3，然后通過電解的方法得到單質碲。已知電解時的電極均為石墨，陰極發生還原反應，Te元素化合價從+4變為0價，則陰極的電極反應式為TeO32－+3H2O+4e－=Te+6OH－。

（5）25℃時，向1mol/L的Na2TeO3溶液中滴加鹽酸，當溶液pH值約為6時，c（H＋）=1.0×10-6mol·L－1，Ka2=c(TeO32－)·c(H＋)/c(HTeO3－)=2.0×10-8，則c（HTeO3－）：c（TeO32－）=c（H＋）：Ka2=1.0×10-6：2.0×10-8=50：1。c(TeO32－)：c(HTeO3－)=1：50.