2021届高考化学二轮专项训练 与铜、银、金有关的化工流程(含解析)

1、专项训练与铜、银、金有关的化工流程ii.分银液中含银离子主要成分为Ag(SO3)23-，且存在Ag(SO3)23-一Ag+2S31.(2020.洛阳模拟)精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。一种从铜阳极泥iii.“分铜”时各元素的浸出率如表所示。元糸CuAuAgNi浸出率/%85.704.593.5(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如图1。曲啊TmeT曲全w金聲+如”阳血町+帧I；!IiHmft井金BiSlHLH图1i分金液中含金离子主要成分为AuCl4-;分金渣的主要成分为AgCl;由表中数据可知,Ni的金属性比Cu。分铜渣中银元素的存在形式为TOC o

2、1-5 h z(用化学用语表示)。“分铜”时，如果反应温度过高，会有明显的放出气体现象，原因是。“分金”时，单质金发生反应的离子方程式为。Na2SO3溶液中含硫微粒物质的量分数与pH的关系如图2所示。“沉银”时，需加入硫酸调节溶液的pH=4,分析能够析出AgCl的原因为。调节溶液的pH不能过低,理由为(用离子方程式表示)。已知KspAg2SO4=1.4x10-5,沉银时为了保证不析出Ag2SO4，应如何控制溶液中S4浓度(假定溶液中Ag+浓度为0.1moLL-1)。【解析】(1)由浸出率数据得到,Ni金属性强于Cu,“分铜”时，单质铜发生反应是铜在酸性溶液中被过氧化氢氧化生成硫酸铜和水,反应的

3、化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4一CuSO4+2H2O,“分铜”时加入足量的NaCl的主要作用为使溶解的Ag+形成AgCl进入分铜渣，避免银元素的损失，分铜渣中银元素的存在形式为Ag、AgCl,“分铜”时,如果反应温度过高,会有明显的放出气体现象是加入的过氧化氢分解生成了氧气;(2)分金液的主要成分为AuC14-,“分金”时,单质金发生反应是金和加入的氯酸钠和盐酸发生氧化还原反应生成AuCl-，反应的离子方程式为2Au+C13+7C1-+6H+2AuC14-+3H2O;(3)分银液中主要成分为Ag(SO3)23-，且存在Ag(SO3)23-一Ag+2S3-，能够析出AgCl的原因为H2S

4、O4电离出的H+降低了S3的浓度，促使Ag(SO3)23-iAg+2S3-平衡正向移动，电离出Ag+,Ag+与分银液中的Cl仮应生成AgCl;调节溶液的pH不能过低，理由为避免产生污染气体SO2,反应的离子方程式:S3-+2H+SO2f+H2O;(4)已知KspAg2SO4=1.4xl0-5,沉银时为了保证不析出Ag2SO4，应控制溶液中S4-浓度(假定溶液中Ag+浓度为0.1moLL-1)依据溶度积常数计算，KspAg2SO4=c2(Ag+)c(S4-)=1.4x10-5,QcKsp时不析出硫酸银沉淀，则sp24csp2-1-410-52-c(S4)”“”或“=”)7。二元强酸硒酸(H2Se

5、O4)可以用电解亚硒酸溶液的方法制得,电解时的阳极反应式为一。(4)分铜得到产品CuSO45H2O的具体操作如图:+5Mn2+6H2O;采用稀H2SO4溶液添加MnO2作预处理剂，可减少污染性气体二氧化硫的排放;(2QI中发生的离子反应方程式为AgCl(s)+2S23-(aq)3-Ag(S2O3)2(aq)+Cl-(aq),常温下此反应的平衡常数K=Ksp(AgCl)xK稳)3-Ag(S2O3)2=1.8x1O-1ox2.8x1O13=5.O4x1O3；发生反应为2Ag(S2O3)；+S24-+4OH-一2Ag+4S23+2S3+2H2O，随着循环次数的增加，浸出液中S23-浓度减小,C1-浓

6、度增大，浸出反应AgCl+2S23一Ag(S2O3)2+Cl-平衡左移，浸出率下降;(3)由已知常温下,HSe3的水解常数Kw-Kh=K=1.0 x10-14=(2.7x10-3)u4.0 xl0-12,HSe3的电离常数Ka2=2.5x10-4,所以KaiaKhKa2,因此NaHSeO3溶液的pH7;阳极上亚硒酸失电子生成硒酸,电极反应式为H2SeO3-2e-+H2OSe4+4H+;(4)反萃取后生成硫酸铜,则应用硫酸进行反萃取;蒸发浓缩需用小火加热至溶液表面出现晶膜为止,再冷却结晶即可得到产品。2-2CU2+SU4+5Mn2+6H2O减少污染性气体二氧蒸发浓缩需用小火加热至溶液表面出为止，

7、再冷却结晶即可得到产品CuSO45H2O。随着循环次数的增加，浸出液中s23-浓度减小,C1-浓度增大，浸出反应AgCl+2S23-一Ag(S2O3)2+Cl-平衡左移，浸出率下降(3)萃取与反萃取原理为2RH+CU2+一R2Cu+2H+，反萃取剂最好选用傾化学式)溶液。答案:(1)Cu2S+5MnO2+12H+化硫的排放(2)5.04x103H2SeO3-2e-+H2OSe厂+4H+(4)H2SO4晶膜3.(2020.大连模拟)中国航空航天事业飞速发展，银铜合金广泛用于航空工业。从银精矿(其化学成分有Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO2等)中提取银、铜和铅,工艺流程如图所示。CiflPb曲朋

8、发粗旅述质后馆史I丨矗濟Ndl,N:NbOH可;Pb能和稀盐酸反应生成可溶性的氯化物,Cu不反应，所以可以用盐酸从Cu和Pb的混合物中提取Cu;AgCl与Na2SO3反应生成Na3Ag(SO3)2和NaCl，则步骤反应的化学方程式为AgCl+2Na2SO3Na3Ag(SO3)2+NaCl;步骤分离出的滤渣中主要含有杂质S、SiO2，为了回收滤渣中的非金属单质,CS2能溶解S但不能溶解SiO2,某实验小组向滤渣中加入试剂cs2,充分溶解后过滤,然后将滤液进行蒸馏，得到该固体非金属单质;(4)滤液为Na3Ag(SO3)2和NaCl，在滤液中加N2H4,Na3Ag(SO3)2与N2H4反应生成Ag和

9、氮气、亚硫酸钠,反应的离子方程式为2-4Ag(SO3)23-+N2H4+4OH-一4Ag；+83+N2T+4H2O,Ag(SO3)23-为氧化剂、N2H4为还原剂，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:1。答案：(1)进一步粉碎银精矿、适当提高浸取温度、充分搅拌(任写两点)盐酸(2)AgCl+2Na2SO3(1)步骤当盐酸的浓度和KClO3的量一定时，写出两点可提高“浸取”速率的措施；从Cu和Pb的混合物中提取Cu的试剂为(填名称)。步骤反应的化学方程式为。Na3Ag(SO3)2+NaCl步骤分离出的滤渣中主要含有两种杂质，为了回收滤渣中的非金属单质，某实(3)CS2蒸馏(4)4：1验小组向滤