Question

【題目】工業上用以下流程從銅沉淀渣中回收銅、硒、碲等物質。某銅沉淀渣，其主要成分如表。沉淀渣中除含有銅(Cu)、硒(Se)、碲(Te)外，還含有少量稀貴金屬，主要物質為Cu、Cu2Se和Cu2Te。某銅沉淀渣的主要元素質量分數如下：

	Au	Ag	Pt	Cu	Se	Te
質量分數(%)	0.04	0.76	0.83	43.47	17.34	9.23

(1)16S、34Se、52Te為同主族元素，其中34Se在元素周期表中的位置______。

其中銅、硒、碲的主要回收流程如下：

(2)經過硫酸化焙燒，銅、硒化銅和碲化銅轉變為硫酸銅。其中碲化銅硫酸化焙燒的化學方程式如下，填入合適的物質或系數：Cu2Te+____H2SO4 2CuSO4+____TeO2+____+____H2O

(3)SeO2與吸收塔中的H2O反應生成亞硒酸。焙燒產生的SO2氣體進入吸收塔后，將亞硒酸還原成粗硒，其反應的化學方程式為______ 。

(4)沉淀渣經焙燒后，其中的銅轉變為硫酸銅，經過系列反應可以得到硫酸銅晶體。

① “水浸固體”過程中補充少量氯化鈉固體，可減少固體中的銀（硫酸銀）進入浸出液中，結合化學用語，從平衡移動原理角度解釋其原因__________。

②濾液2經過、____ 、過濾、洗滌、干燥可以得到硫酸銅晶體。

(5)目前碲化鎘薄膜太陽能行業發展迅速，被認為是最有發展前景的太陽能技術之一。用如下裝置可以完成碲的電解精煉。研究發現在低的電流密度、堿性條件下，隨著TeO32-濃度的增加，促進了Te的沉積。寫出Te的沉積的電極反應式為___________________。

Answer 1

【答案】第四周期VIA族 6 1 4SO2 6 H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2H2SO4 由于存在平衡： Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO42-(aq)，加入氯化鈉固體后， Cl-與Ag+反應生成成更難溶的氯化銀，使得c(Ag+)降低，進而減少了硫酸銀中的銀進入濾液2 加熱濃縮、冷卻結晶 TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-

【解析】

(1)16S、34Se、52Te為同主族元素，且 34Se在S元素的下一周期；

銅、硒、碲的主要回收流程如下：以銅陽極泥(主要成分為Cu、Cu2Se和Cu2Te等)加入硫酸焙燒，得到的氣體混合物為SeO2、SO2和H2O，用水吸收得到H2SO4、Se，過濾分離，濾液中含有硫酸，經過凈化除雜得到粗硒；焙燒時濃硫酸起氧化劑作用，由元素守恒可知還生成CuSO4與TeO2，用水洗滌并過濾后，濾渣為TeO2，濾液為CuSO4溶液，經蒸發濃縮后結晶得到硫酸銅晶體；所得TeO2用鹽酸溶解后得到H2TeO3溶液，通入SO2后可制得粗碲；

(2) Cu2Te和濃H2SO4高溫焙燒生成CuSO4和TeO2，其中TeO2是氧化產物，說明濃硫酸是強氧化劑，則還有還原產物SO2，結合電子守恒和原子守恒配平即可；

(3) SO2氣體進入吸收塔后，將H2SeO3還原成硒，同時得到氧化產物H2SO4，結合電子守恒和原子守恒即可得發生反應的化學方程式；

(4)①溶液中存在Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO42-(aq)，加入少量氯化鈉固體，溶解后溶液中的Cl-會與Ag+結合促進溶解平衡向正方向移動；

②CuSO4溶液，經蒸發濃縮后結晶得到硫酸銅晶體；

(5)根據電解原理TeO32-應在陰極發生還原反應生成Te。

(1) 16S、34Se、52Te為同主族元素，且 34Se在S元素的下一周期，則34Se位于元素周期表的第四周期VIA族；

(2) Cu2Te和濃H2SO4高溫焙燒生成CuSO4和TeO2，其中TeO2是氧化產物，說明濃硫酸是強氧化劑，則還有還原產物SO2，利用電子守恒和原子守恒配平即得Cu2Te+6H2SO4 2CuSO4+TeO2+4SO2↑+6H2O；

(3) SO2氣體進入吸收塔后，將H2SeO3還原成硒，同時得到氧化產物H2SO4，則發生反應的化學方程式為H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2H2SO4；

(4)①“水浸固體”過程中補充少量氯化鈉固體，溶解后溶液中的Cl-會與Ag+結合生成AgCl白色沉淀，促進溶解平衡Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO42-(aq)向正方向移動，使得c(Ag+)降低，進而減少了硫酸銀中的銀進入濾液2；

②從濾液2得到硫酸銅晶體的具體操作是將溶液加熱濃縮、冷卻結晶、再經過濾、洗滌并干燥即可；

(5)由電解原理可知TeO32-應在陰極發生還原反應生成Te，發生的電極反應為TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。