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【题目】硒(Se)和碲(Te)有许多优良性能,被广泛用于冶金、化工、医药卫生等领域。工业上以铜阳极泥(含有Cu、Cu2S、Cu2Se、Cu2Te等)为原料制备硒和碲的一种生产工艺如下图所示:

已知:“酸浸”过程中TeO2与硫酸反应生成TeOSO4。

(1)焙烧时通入氧气使铜阳极泥沸腾,目的是________________。

(2)SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se,该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____________。已知25℃时,亚硒酸(H2SeO3)的Ka1=2.5×10-3,Ka2=2.6×10-7,NaHSeO3溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”),理由是____________________。

(3)“浸出液”的溶质成分除了TeOSO4外,还有_______________。上述整个流程中可以循环使用的物质是___________________。

(4)“还原”步骤中生成Te的化学方程式为_______________________;Te也可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液获得,其阴极的电极反应式为___________________。

(5)粗硒中硒的含量可用如下方法测定:

①Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O;

②SeO2+4KI+4HNO3=Se+2I2+4KNO3+2H2O;

③I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI

通过用Na2S2O3标准溶液滴定反应②中生成的I2来计算硒的含量。实验中准确称量0.1200 g粗硒样品,滴定中消耗0.2000 mol·L-1Na2S2O3溶液24.00 mL,则粗硒样品中硒的质量分数为_______________。

【答案】 增大氧气与铜阳极泥的接触面积,加快反应速率 2:1 < HSeO3-的水解常数,由于Ka1<Ka2,故NaHSeO3溶液的pH<7 CuSO4 H2SO4 2SO2+TeOSO4+3H2O=Te+3H2SO4 TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH- 79%

【解析】试题分析:(1)阳极泥沸腾时与氧气接触面积加大。

(2)SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se,Se化合价降低,所以SO2中硫元素升高生成硫酸,根据电子守恒判断氧化产物与还原产物的物质的量之比。根据HSeO3-的水解常数和电离平衡常数大小比较判断NaHSeO3溶液的pH。

(3)根据元素守恒分析“浸出液”的溶质成分。

(4) “还原”步骤中SO2与TeOSO4生成Te;Na2TeO3生成Te发生还原反应,阴极TeO32-得电子生成Te。

(5)根据氧化还原反应关系式计算硒的质量分数。

解析:(1) 阳极泥沸腾时与氧气接触面积加大,目的是加快反应速率。

(2)SeO2与SO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se,方程式为SeO2+2SO2+2H2O=Se+2H2SO4;氧化产物是H2SO4、还原产物是Se,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1。HSeO3-的水解常数,HSeO3-的电离平衡常数2.6×10-7,电离大于水解,所以NaHSeO3溶液的pH<7。

(3) 根据元素守恒“浸出液”的溶质成分除了TeOSO4外,还有CuSO4。整个流程中可以循环使用的物质是H2SO4。

(4) “还原”步骤中SO2与TeOSO4生成Te的方程式为2SO2+TeOSO4+3H2O=Te+3H2SO4;Na2TeO3生成Te发生还原反应,阴极TeO32-得电子生成Te,阴极反应式为TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH- 。

(5)设Se的质量为xg,根据关系式

X=0.0948g

则粗硒样品中硒的质量分数为79% 。

练习册系列答案
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【题目】下列热化学方程式正确的是

A. 甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1

B. 500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1

C. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1

D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b,则a<b

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【题目】(1)在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下:

①第一步反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是________________。

②1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是___________________________。

(2)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1①

Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+0.5O2(g) ΔH=-226kJ·mol-1②

则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时,电子转移数目为________________。

(3)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如下表:

物质

H2(g)

Br2(g)

HBr(g)

1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)

436

200

a

则表中a=______________。

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【题目】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O2Zn(OH)42-。下列说法正确的是

A.充电时,电路中每通过1mol电子,电解质溶液中就有0.5mol K+向阳极移动

B.充电时,电解质溶液中c(OH-) 逐渐减小

C.放电时,负极反应为:Zn+4OH--2e–=Zn(OH)42-

D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)

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A.在t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13 mol2·L-2

B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由b点到c点

C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液

D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816

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(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数

温度

250℃

300℃

350℃

K

①该反应的平衡常数表达式______________,__________填“”、“”或“”。

②某温度下,将和充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得,则CO的转化率为____________,此时的温度为_________。

(2)向的溶液中加入的盐酸,生成沉淀。已知该温度下AgCl的,忽略溶液的体积变化,请计算:

①完全沉淀后,溶液中________。

②完全沉淀后,溶液的________。

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A. NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的水解程度大于电离程度

B. 反应的过程中产生的白色沉淀为CaCO3

C. 反应后的溶液中存在:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-)

D. 加入CaCl2促进了HCO3-的水解

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B.当溶液pH=8时,Fe2+开始沉淀,Pb2+沉淀完全

C.滴入NaOH溶液体积大于30mL时,溶液中c(Fe2+)=4c(Pb2+)

D.室温下,滴加NaOH溶液过程中,比值不断增大

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有关此电池的推断错误的是( )

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C.放电一段时间后,KOH的物质的量浓度将下降

D.在电解质溶液中CO32-向正极移动

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