Question

【题目】工业上用以下流程从铜沉淀渣中回收铜、硒、碲等物质。某铜沉淀渣，其主要成分如表。沉淀渣中除含有铜(Cu)、硒(Se)、碲(Te)外，还含有少量稀贵金属，主要物质为Cu、Cu2Se和Cu2Te。某铜沉淀渣的主要元素质量分数如下：

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

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

其中铜、硒、碲的主要回收流程如下：

(2)经过硫酸化焙烧，铜、硒化铜和碲化铜转变为硫酸铜。其中碲化铜硫酸化焙烧的化学方程式如下，填入合适的物质或系数：Cu2Te+____H2SO4 2CuSO4+____TeO2+____+____H2O

(3)SeO2与吸收塔中的H2O反应生成亚硒酸。焙烧产生的SO2气体进入吸收塔后，将亚硒酸还原成粗硒，其反应的化学方程式为______ 。

(4)沉淀渣经焙烧后，其中的铜转变为硫酸铜，经过系列反应可以得到硫酸铜晶体。

① “水浸固体”过程中补充少量氯化钠固体，可减少固体中的银（硫酸银）进入浸出液中，结合化学用语，从平衡移动原理角度解释其原因__________。

②滤液2经过、____ 、过滤、洗涤、干燥可以得到硫酸铜晶体。

(5)目前碲化镉薄膜太阳能行业发展迅速，被认为是最有发展前景的太阳能技术之一。用如下装置可以完成碲的电解精炼。研究发现在低的电流密度、碱性条件下，随着TeO32-浓度的增加，促进了Te的沉积。写出Te的沉积的电极反应式为___________________。

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)，加入氯化钠固体后， Cl-与Ag+反应生成成更难溶的氯化银，使得c(Ag+)降低，进而减少了硫酸银中的银进入滤液2 加热浓缩、冷却结晶 TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-

【解析】

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

铜、硒、碲的主要回收流程如下：以铜阳极泥(主要成分为Cu、Cu2Se和Cu2Te等)加入硫酸焙烧，得到的气体混合物为SeO2、SO2和H2O，用水吸收得到H2SO4、Se，过滤分离，滤液中含有硫酸，经过净化除杂得到粗硒；焙烧时浓硫酸起氧化剂作用，由元素守恒可知还生成CuSO4与TeO2，用水洗涤并过滤后，滤渣为TeO2，滤液为CuSO4溶液，经蒸发浓缩后结晶得到硫酸铜晶体；所得TeO2用盐酸溶解后得到H2TeO3溶液，通入SO2后可制得粗碲；

(2) Cu2Te和浓H2SO4高温焙烧生成CuSO4和TeO2，其中TeO2是氧化产物，说明浓硫酸是强氧化剂，则还有还原产物SO2，结合电子守恒和原子守恒配平即可；

(3) SO2气体进入吸收塔后，将H2SeO3还原成硒，同时得到氧化产物H2SO4，结合电子守恒和原子守恒即可得发生反应的化学方程式；

(4)①溶液中存在Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO42-(aq)，加入少量氯化钠固体，溶解后溶液中的Cl-会与Ag+结合促进溶解平衡向正方向移动；

②CuSO4溶液，经蒸发浓缩后结晶得到硫酸铜晶体；

(5)根据电解原理TeO32-应在阴极发生还原反应生成Te。

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

(2) Cu2Te和浓H2SO4高温焙烧生成CuSO4和TeO2，其中TeO2是氧化产物，说明浓硫酸是强氧化剂，则还有还原产物SO2，利用电子守恒和原子守恒配平即得Cu2Te+6H2SO4 2CuSO4+TeO2+4SO2↑+6H2O；

(3) SO2气体进入吸收塔后，将H2SeO3还原成硒，同时得到氧化产物H2SO4，则发生反应的化学方程式为H2SeO3+2SO2+H2O=Se+2H2SO4；

(4)①“水浸固体”过程中补充少量氯化钠固体，溶解后溶液中的Cl-会与Ag+结合生成AgCl白色沉淀，促进溶解平衡Ag2SO4(s) 2Ag+(aq)+SO42-(aq)向正方向移动，使得c(Ag+)降低，进而减少了硫酸银中的银进入滤液2；

②从滤液2得到硫酸铜晶体的具体操作是将溶液加热浓缩、冷却结晶、再经过滤、洗涤并干燥即可；

(5)由电解原理可知TeO32-应在阴极发生还原反应生成Te，发生的电极反应为TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。