Question

3．回收利用煉銅同業(yè)產(chǎn)生的排放物，既能節(jié)約資源，又能保護環(huán)境．

（1）用氨水吸收尾氣中的SO₂后，再加入硫酸，可獲得SO₂和（NH₄）₂SO₄兩種產(chǎn)品．相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+2NH₃．H₂O=（NH₄）₂SO₃+H₂O、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=H₂O+SO₂↑+（NH₄）₂SO₄．
（2）煙灰中金屬元素以硫酸鹽和氧化物形態(tài)存在，其中鋅、鉛的含量最大，其次為銅、鐵等．煙灰的回收利用工藝如圖2：
①“沉銅”可得到單質(zhì)銅，該步驟應(yīng)加入的試劑是鋅粉（或鐵粉）．
②“一次浸取”銅浸出率較低，原因是煙灰中部分銅元素以CuO（填化學(xué)式）殘留在浸出渣中，“二次浸取”應(yīng)選擇H₂SO₄（填化學(xué)式）作浸取劑．
（3）從貴金屬陽極泥中可提取粗銀．電解法精煉粗銀時采用AgNO₃和HNO₃的混合液作電解液，陰極的主要電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^-=Ag．陰極還有少量副反應(yīng)發(fā)生，產(chǎn)生的氣體遇空氣迅速變?yōu)榧t棕色，該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式為NO₃^-+4H⁺+3e-=NO↑+2H₂O．

Answer 1

分析 流程圖2整體分析如下：煙灰加入水，浸出液中含Cu²⁺，加入鋅粉（或鐵粉），置換出銅（沉銅），溶液中為ZnSO₄、FeSO₄再加入堿使鐵元素沉淀并分離出去（除鐵），結(jié)晶可得到ZnSO₄.7H₂O，
（1）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，分析可發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)和產(chǎn)品之間的關(guān)系，寫出相關(guān)反應(yīng)；
（2）①根據(jù)流程圖，分析“沉銅”前后，銅元素發(fā)生的變化，找出恰當?shù)奈镔|(zhì)；
②根據(jù)銅的化合物的溶解性回答；
（3）根據(jù)“陽氧陰還”，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，再結(jié)合離子放電順序，即可得出答案；再抓住題給信息“產(chǎn)生的氣體遇空氣迅速變?yōu)榧t棕色”，利用守恒關(guān)系解答．

解答 解：（1）氨水中主要成分為NH₃．H₂O，可與酸性氧化物SO₂反應(yīng)生成鹽與水，方程式為：SO₂+2NH₃．H₂O=（NH₄）₂SO₃+H₂O，再加入硫酸，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：鹽+較強酸=另一種鹽+較弱的酸，方程式如下：（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=H₂O+SO₂↑+（NH₄）₂SO₄
故答案為：SO₂+2NH₃．H₂O=（NH₄）₂SO₃+H₂O；（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=H₂O+SO₂↑+（NH₄）₂SO₄；
（2）①通過流程圖可以看出，浸出液中含有能溶于水的Cu²⁺，沉銅則需要將其轉(zhuǎn)化為單質(zhì)銅，所以需要加入還原性比銅強的金屬，考慮不引入其他雜質(zhì)，最好加入鋅粉（鐵粉也可以），
故答案為：鋅粉（或鐵粉）；
②根據(jù)流程圖2看出，第一次用水浸取，可浸出能溶于水的化合物，不溶于水的CuO則在浸出渣中，所以要提高浸出率，應(yīng)選能溶解CuO的酸，結(jié)合流程圖，選用的是硫酸，
故答案為：CuO；H₂SO₄；
（3）陰極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以為：Ag⁺+e^-=Ag；根據(jù)題目信息“產(chǎn)生的氣體遇空氣迅速變?yōu)榧t棕色”，可推測是“NO遇空氣中的O₂生成NO₂”的現(xiàn)象，所以產(chǎn)生的氣體是NO，再根據(jù)原子守恒，電荷守恒，寫出反應(yīng)為：NO₃^-+4H⁺+3e-=NO↑+2H₂O，
故答案為：Ag⁺+e^-=Ag；NO₃^-+4H⁺+3e-=NO↑+2H₂O．

點評 此類題目，一定要理解題意，抓住“暗含”信息，結(jié)合化學(xué)原理解答，較為簡單，但必須要細心．