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【题目】全国第十届环境化学大会于2019815日在天津召开,其中一项会议的议题为矿山环境与污染控制。纳米铜线由于具有独特的光学、电学、力学和热学性质而成为制备透明柔性导电电极的优良材料。某精铜矿渣(主要成分为CuCu2SeCu2Te)中除含有铜、硒(Se)、碲(Te)外,还含有少量贵金属,部分元素质量分数如表:

纳米铜线的制备与硒、碲的主要回收流程如图:

(1)16S34Se52Te为同主族元素,其中52Te在元素周期表中的位置为______

(2)经过硫酸化焙烧,CuCu2SeCu2Te转化为CuSO4SeO2TeO2.其中Cu2Te硫酸化培烧的化学方程式为______

(3)吸收塔内发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______

(4) “水浸固体过程中补充少量氯化钠固体,可减少固体中的硫酸银进人滤液1中,从平衡移动原理角度解释其原因:______

(5) “70℃水浴加热时发生反应的离子方程式为______。水浴加热段时间后,溶液中出现线状悬浮物,先过滤,后水洗,再用______洗涤、干燥,可以得到纳米铜线。

(6)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。 研究发现在低电流密度碱性的条件下。增加TeO32-的浓度,可以促进Te的沉积。Te 沉积的电极反应式为______,其中Na+______(填 不锈钢铁板)电极移动。

【答案】第五周期A Cu2Te+6H2SO4()2CuSO4+TeO2+4SO2+6H2O 1:2 由于存在平衡:Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+SO42-(aq),加入氯化钠固体后,Cl-Ag+反应生成更难溶的氯化银,使得c(Ag+)降低,进而减少了硫酸银进入滤液 2Cu2++4OH-+N2H4H2O==2Cu+N2+5H2O(2Cu2++4OH-+N2H4 ==2Cu+N2+4H2O) 无水乙醇 TeO32-+4e-+3H2O==Te+6OH- 不锈钢铁板

【解析】

(1) 52Te16S34Se同主族,则电子层数为5,最外层电子数为6,由此可确定其在元素周期表中的位置。

(2)Cu2Te经过硫酸化焙烧,转化为CuSO4TeO2,则硫酸被还原为SO2等。

(3)吸收塔内发生SeO2SO2H2O的氧化还原反应,SeO2作氧化剂,转化为SeSO2作还原剂,转化为H2SO4,由此可求出氧化剂与还原剂的物质的量之比。

(4) “水浸固体过程中存在如下平衡:Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+SO42-(aq),补充少量氯化钠固体,从而增大溶液中的c(Cl-),生成AgCl,可减少固体中的硫酸银进人滤液1中。

(5) “70℃水浴加热时,CuSO4NaOHN2H4H2O发生氧化还原反应,生成Cu等。洗涤线状悬浮物,以便得到纳米铜线,干燥时,应注意防止铜被氧化。

(6)增加TeO32-的浓度,可以促进Te的沉积。Te 沉积时,由TeO32-转化为Te。在电解池中,阳离子向阴极移动,从而确定Na+移动的方向。

(1) 52Te16S34Se同主族,则电子层数为5,最外层电子数为6,从而确定52Te位于第五周期A族。答案为:第五周期A族;

(2)Cu2Te经过硫酸化培烧,转化为CuSO4TeO2,则硫酸被还原为SO2等,从而得出反应的化学方程式为Cu2Te+6H2SO4()2CuSO4+TeO2+4SO2+6H2O。答案为:Cu2Te+6H2SO4()2CuSO4+TeO2+4SO2+6H2O

(3)吸收塔内发生SeO2SO2H2O的氧化还原反应,SeO2作氧化剂,转化为SeSO2作还原剂,转化为H2SO4,发生反应的化学方程式为SeO2+2SO2+2H2O==Se+2H2SO4,由此得出氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。答案为:1:2

(4) “水浸固体过程中存在如下平衡:Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+SO42-(aq),补充少量氯化钠固体,从而增大溶液中的c(Cl-),生成更难溶的AgCl,可减少固体中的硫酸银进人滤液1中。答案为:由于存在平衡:Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+SO42-(aq),加入氯化钠固体后,Cl-span>Ag+反应生成更难溶的氯化银,使得c(Ag+)降低,进而减少了硫酸银进入滤液中;

(5) “70℃水浴加热时,CuSO4NaOHN2H4H2O发生氧化还原反应,生成Cu等,发生反应的离子方程式为2Cu2++4OH-+N2H4H2O==2Cu+N2+5H2O(2Cu2++4OH-+N2H4 ==2Cu+N2+4H2O)。洗涤线状悬浮物,以便得到纳米铜线,干燥时,为防止铜被氧化,应使用乙醇洗涤。答案为:2Cu2++4OH-+N2H4H2O==2Cu+N2+5H2O(2Cu2++4OH-+N2H4 ==2Cu+N2+4H2O);乙醇;

(6) Te 沉积时,由TeO32-转化为Te,则在碱性环境中,电极反应式为TeO32-+4e-+3H2O==Te+6OH-。由图中可以看出,与电源正极相连的石墨为阳极,与电源负极相连的不锈钢铁板为阴极,电解时,溶液中的阳离子向阴极移动,则Na+移向不锈钢铁板。答案为:TeO32-+4e-+3H2O==Te+6OH-;不锈钢铁板。

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(4)写出溴乙烷与NaOH乙醇溶液反应的化学方程式_________________

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