Question

【題目】硒(Se)、碲(Te)為VIA族元素，是當(dāng)今高新技術(shù)新材料的主要成分之一，電解精煉銅的陽(yáng)極泥主要成分為Cu2Te、Ag2Se和少量金屬單質(zhì)及其他化合物，工業(yè)上從其中回收碲、硒的一種工藝流程如下:

已知:

I.Se 單質(zhì)難溶于水。TeO2微溶于水，易溶于較濃的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿；

II.元素碲在溶液中主要以Te4+、TeO32-、HTeO3-等形式存在；

III.25℃時(shí)，亞碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3，Ka2=2×10-8。

(1)Se的氫化物的電子式是_______________。0.1mol/L的H2TeO3電離度(當(dāng)弱電解質(zhì)在溶液里達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來(lái)總分子數(shù)的百分?jǐn)?shù)叫做電離度) 約為_____________________。

(2) 加入濃硫酸焙燒前常將陽(yáng)極泥中大塊顆粒先粉碎，其目的是_______________________。

(3) SeO2 與SO2在冷卻后通入水中反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________。反應(yīng)后分離出Se單質(zhì)的操作①為_________________(填操作名稱(chēng))。

(4)焙砂中碲以TeO2形式存在，與足量NaOH溶液反應(yīng)后得到的溶液①，其溶質(zhì)的主要成分為_______(填化學(xué)式，過(guò)量的NaOH除外)。工業(yè)上也可以通過(guò)電解溶液①得到單質(zhì)碲。已知電解時(shí)的電極均為石墨，則陰極的電極反應(yīng)式為__________________________________。

(5)向溶液①中加入硫酸時(shí)控制溶液的pH 為4.5~5.0，生成TeO2沉淀，如果H2SO4過(guò)量，將導(dǎo)致碲的回收率__________(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。

(6)將純凈的TeO2先溶于鹽酸得到四氯化碲，然后再將SO2通入到溶液中得到Te單質(zhì)，請(qǐng)寫(xiě)出由四氯化碲得到Te單質(zhì)的離子方程式________________________________。

(7)上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)_______________(填化學(xué)式)。

Answer 1

【答案】 10% 增大接觸面積，提高反應(yīng)速率 SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓ 過(guò)濾 Na2TeO3 TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH- 偏低 Te4++2SO2+4H2O=Te+8H++2SO42- H2SO4、HCl

【解析】(1)Se與O屬于同族元素，氫化物的電子式為。設(shè)電離的亞碲酸為xmol/L，(H2TeO3)的Ka1=1×10-3==，解得x=0.01，則0.1mol/L的H2TeO3電離度=×100%=10%，故答案為：；10%；

(2)加入濃硫酸焙燒前常將陽(yáng)極泥中大塊顆粒先粉碎，可以增大接觸面積，提高反應(yīng)速率，故答案為：增大接觸面積，提高反應(yīng)速率；

(3)根據(jù)流程圖，SeO2與SO2在冷卻后通入水中反應(yīng)生成Se，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓。Se單質(zhì)難溶于水，反應(yīng)后分離出Se單質(zhì)可以通過(guò)過(guò)濾分離，故答案為：SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓；過(guò)濾；

(4) TeO2微溶于水，易溶于較濃的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿。焙砂中碲以TeO2形式存在，與足量NaOH溶液反應(yīng)后得到的溶液①，其溶質(zhì)的主要成分為Na2TeO3。工業(yè)上也可以通過(guò)電解溶液①得到單質(zhì)碲，電解時(shí)的電極均為石墨，則陰極發(fā)生還原反應(yīng)，TeO32-得到電子生成Te，電極反應(yīng)式為TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH-，故答案為：Na2TeO3；TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH-；

(5) TeO2微溶于水，易溶于較濃的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿。向溶液①中加入硫酸時(shí)控制溶液的pH為4.5~5.0，生成TeO2沉淀，如果H2SO4過(guò)量，將導(dǎo)致生成的TeO2沉淀偏少，碲的回收率偏低，故答案為：偏低；

(6)將純凈的TeO2先溶于鹽酸得到四氯化碲，然后再將SO2通入到溶液中得到Te單質(zhì)，二氧化硫被氧化生成硫酸，反應(yīng)的離子方程式為Te4++2SO2+4H2O=Te+8H++2SO42-，故答案為：Te4++2SO2+4H2O=Te+8H++2SO42-；

(7)根據(jù)流程圖和上述(6)的方程式可知，Te4++2SO2+4H2O=Te+8H++2SO42-反應(yīng)中生成的鹽酸和硫酸可以循環(huán)利用，故答案為：H2SO4、HCl。