12.碲及其化合物具有許多優(yōu)良性能,被廣泛用于冶金、化工、醫(yī)藥衛(wèi)生等工業(yè)領(lǐng)域.銅陽極泥(主要成分除含Cu、Te外,還有少量Ag和Au)經(jīng)如下工藝流程如圖1得到粗碲.

(1)“加壓硫酸浸出”過程中會發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng):
Cu2Te+2O2=2CuO+TeO2;TeO2+H2SO4=TeOSO4+H2O
①Ag2Te也能與O2發(fā)生類似Cu2Te的反應(yīng),化學(xué)方程式為2Ag2Te+3O2=2Ag2O+2TeO2
②工業(yè)上給原料氣加壓的方法是用壓縮機加壓.
(2)操作Ⅰ是過濾.
(3)“含碲浸出液”的溶質(zhì)成分除了TeOSO4外,主要是CuSO4(填化學(xué)式).
(4)“電解沉積除銅”時,將“含碲浸出液”置于電解槽中,銅、碲沉淀的關(guān)系如圖2.電解初始階段陰極的電極反應(yīng)式是Cu2++2e-=Cu.
(5)向“含碲硫酸銅母液”通入SO2并加入NaCl反應(yīng)一段時間后,Te(IV)濃度從6.72g•L-1下降到0.10g•L-1,Cu2+濃度從7.78g•L-1下降到1.10g•L-1
①TeOSO4生成Te的化學(xué)方程式為TeOSO4+2SO2+3H2O=Te+3H2SO4
②研究表明,KI可與NaCl起相同作用,從工業(yè)生產(chǎn)的角度出發(fā)選擇NaCl最主要的原因是NaCl比KI價格便宜.
③計算可得Cu2+的還原率為85.9%,Te(IV)的還原率為98.5%.

分析 (1)①Ag2Te也能與O2發(fā)生類似Cu2Te的反應(yīng),結(jié)合Cu2Te與氧氣反應(yīng)的特點書寫;
②工業(yè)上一般用壓縮機加壓給原料氣加壓;
(2)操作Ⅰ用于分離固體和液體;
(3)由操作Ⅰ可知分離出Ag、Au,則“含碲浸出液”的溶質(zhì)含有TeOSO4、CuSO4;
(4)電解液含銅量逐漸減小,電解初始階段陰極應(yīng)生成銅;
(5)①TeOSO4與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Te;
②NaCl資源豐富,價格便宜;
③根據(jù)Te(IV)的濃度的變化計算還原率.

解答 解:(1)①Ag2Te也能與O2發(fā)生類似Cu2Te的反應(yīng),則與氧氣反應(yīng)生成Ag2O和TeO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Ag2Te+3O2=2Ag2O+2TeO2
故答案為:2Ag2Te+3O2=2Ag2O+2TeO2;
②工業(yè)上一般用壓縮機加壓給原料氣加壓,
故答案為:用壓縮機加壓;
(2)操作Ⅰ用于分離固體和液體,為過濾操作,
故答案為:過濾;
(3)由操作Ⅰ可知分離出Ag、Au,則“含碲浸出液”的溶質(zhì)含有TeOSO4、CuSO4
故答案為:CuSO4;
(4)電解液含銅量逐漸減小,電解初始階段陰極應(yīng)生成銅,電極方程式為Cu2++2e-=Cu,
故答案為:Cu2++2e-=Cu;
(5)①TeOSO4與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Te,反應(yīng)的化學(xué)方程式為TeOSO4+2SO2+3H2O=Te+3H2SO4
故答案為:TeOSO4+2SO2+3H2O=Te+3H2SO4;
②NaCl比KI的資源豐富,價格便宜,所以工業(yè)生產(chǎn)時更節(jié)約成本,
故答案為:NaCl比KI價格便宜;
③Te(IV)濃度從6.72g•L-1下降到0.10g•L-1,Te(IV)的還原率為:$\frac{6.72-0.10}{6.72}$=98.5%,
故答案為:98.5%.

點評 本題為生產(chǎn)流程題,為高考常見題型和高頻考點,題目難度中等,涉及金屬的回收、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的分離提純和除雜,側(cè)重于學(xué)生的分析、計算能力的考查,題目較為綜合,做題時注意仔細(xì)審題,從題目中獲取關(guān)鍵信息,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.下列說法正確的是( 。
A.某試樣焰色反應(yīng)呈黃色,則試樣中含有K+
B.廣泛pH試紙測得某堿性溶液的pH為12.5
C.容量瓶不能用作溶解物質(zhì)的容器
D.粗鹽的提純試驗中,濾液在坩堝中加熱蒸發(fā)結(jié)晶

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3.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù).下列說法正確的是(  )
A.1 mol FeCl3 水解生成的Fe(OH)3膠粒數(shù)為lNA
B.4.6g有機物C2H6O的分子結(jié)構(gòu)中含有的C一H鍵數(shù)目一定為0.5NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L CO2 與足量Na2O2反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NA
D.1 mol/L AlCl3溶液中含有3NA個Cl-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.金屬的表面處理可以使金屬制品美觀耐用,我國2000多年前就已經(jīng)掌握化學(xué)鍍鉻即鉻鹽氧化處理技術(shù),現(xiàn)代工業(yè)中常采用電鍍或化學(xué)鍍進(jìn)行金屬表面處理.請回答:
(l)化學(xué)鍍是借助合適的還原劑,使鍍液中金屬離子還原沉積到金屬表面.如化學(xué)鍍鎳是在酸性環(huán)境下以NaH2PO2為還原劑(氧化生成NaH2PO3)使Ni2+還原,其離子方程式為Ni2++H2PO2-+H2O=Ni+H2PO3-+2H+
(2)工業(yè)上進(jìn)行電鍍時,待鍍金屬作為陰極.電鍍鉻若采用Cr3+的簡單水溶液,電鍍過程中陰極附近的pH與電鍍時間的關(guān)系如圖1,pH變化的原因是H+參與放電,上述過程的發(fā)生對鍍層產(chǎn)生的影響是鍍層變薄且不均勻.

(3)為防止上述過程發(fā)生,電鍍鉻可以在硫酸鹽溶液體系中進(jìn)行,圖2為硫酸鹽溶液中Cr3+的濃度對鍍層厚度和覆蓋范圍的影響,隨厚度增加,鍍層覆蓋范圍變化的原因可能是Cr3+濃度增加會使鍍層加厚,但濃度增加鉻晶粒變大使覆蓋范圍變小.
(4)綜合考慮鍍層厚度及覆蓋范圍,電鍍鉻時溫度以30-40℃為佳,工業(yè)上控制反應(yīng)溫度的設(shè)備名稱為熱交換器;電鍍鉻的過程中陽極會產(chǎn)生部分Cr2O72+,可以加入AB(填字母)除去.
A.H2O2   B.Na2SO3    C.FeSO4
(5)工業(yè)采用含Cr3+為3.25g/L的電解液電鍍鉻,則溶液pH不能大于4.(已知:35℃時,Kw=2.0×10-14,Ksp[Cr(OH)3]=5.0×10-31

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7.下列實驗方案能達(dá)到實驗?zāi)康氖牵ā 。?br />
選項實驗方案實驗?zāi)康幕蚪Y(jié)論
A取一個小木條,放入飽和硅酸鈉溶液中,充分吸濕、浸透,取出稍瀝干后,置于酒精燈外焰處,木條未燃燒證明硅酸鈉可作木材防火劑
B向取好未知濃度氫氧化鈉溶液的錐形瓶中加入2mL酚酞,然后進(jìn)行正確滴定,最后一滴鹽酸滴入,溶液由紅色變?yōu)闊o色且半分鐘不恢復(fù)準(zhǔn)確判斷已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液的滴定的終點
C向裝有石灰石的簡易啟普發(fā)生器中加入濃醋酸,將產(chǎn)生的氣體先通入飽和碳酸氫鈉溶液,再通入苯酚鈉溶液中,苯酚鈉溶液產(chǎn)生渾濁酸性:醋酸>碳酸>苯酚
D向盛有苯酚的濃溶液的試管里逐滴加入稀溴水,邊滴邊振蕩苯酚的定性檢驗
A.AB.BC.CD.D

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17.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X、Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和為12,Y、Z、W位于同一周期,Z原子的最外層電子數(shù)既是X原子內(nèi)層電子總數(shù)的3倍,又是Y原子最外層電子數(shù)的3倍.下列說法不正確的是( 。
A.原子半徑:Y>X,離子半徑Z<W
B.元素Y的單質(zhì)能與元素X的最高價氧化物發(fā)生置換反應(yīng)
C.元素Y和W能形成YW2型離子化合物
D.W的單質(zhì)有毒,能使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色

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4.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列說法正確的是(  )
A.常溫常壓下,7.8 gNa2S和Na2O2的混合物中,陰離子所含電子數(shù)為1.8NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L 二氯甲烷中含有的分子數(shù)目為0.5NA
C.常溫常壓下,28 g乙烯與丙烯的混合氣體含有的碳原子數(shù)目無法計算
D.0.1 mol•L-1MgCl2溶液中含有的Mg2+數(shù)目小于0.1NA

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1.NA為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列說法錯誤的是( 。
A.18 g冰的晶體中含有氫鍵的數(shù)目為2 NA
B.11.2 L丙烷(標(biāo)準(zhǔn)狀況)中含有σ鍵的數(shù)目為5NA
C.2.0 L 0.5 mol/L NaAlO2溶液中含有氧原子的數(shù)目為2NA
D.1 mol C12與足量NaOH溶液反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為NA

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2.自然界存在的元素中,金屬元素種類更多,非金屬元素豐度更大.
I.80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源、功能材料等領(lǐng)域占有極為重要的地位.
(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān),基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是洪特規(guī)則,N2F2分子中N原子的雜化方式是sp2雜化,1mol N2F2含有3個σ鍵.
(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中鍵角N-Si-N>Si-N-Si(填“>”“<”或“=”),原因是Si3N4晶體中Si原子周圍有4個N原子,Si原子為sp3雜化,N-Si-N鍵角為109°28′,N原子周圍連接3個Si原子,含有1對孤對電子,N原子為sp3雜化,但孤對電子對成鍵電子對的排斥作用更大,使得Si-N-Si鍵角小于109°28′.
II.金屬元素在現(xiàn)代工業(yè)中也占據(jù)極其重要的地位,如以古希臘神話中“泰坦”(Titan)的名字命名的鈦(Titanium)元素,意指“地球的兒子”,象征此物力大無窮.鈦也被稱為“未來的鋼鐵”,具有質(zhì)輕,抗腐蝕,硬度大,是宇航、航海、化工設(shè)備等的理想材料,是一種重要的戰(zhàn)略資源,越來越受到各國的重視.
(1)基態(tài)鈦原子核外共有22種運動狀態(tài)不相同的電子.金屬鈦晶胞如下圖1所示,為六方最密堆積(填堆積方式).
(2)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑,其催化的一個實例如下圖2.化合物乙的沸點明顯高于化合物甲,主要原因是化合物乙分子間形成氫鍵.化合物乙中采取sp3雜化的原子的電負(fù)性由大到小的順序為O>N>C.
(3)鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)如圖3所示.假設(shè)把氧離子看做硬球接觸模型,鈣離子和鈦離子填充氧離子的空隙,氧離子形成正八面體,鈦離子位于正八面體中心,則一個鈦離子被6個氧離子包圍;鈣離子位于立方晶胞的體心,一個鈣離子被12個氧離子包圍.鈣鈦礦晶體的化學(xué)式為CaTiO3.若氧離子半徑為a pm,則鈣鈦礦晶體中兩個鈦離子間最短距離為2$\sqrt{2}$apm,鈦離子與鈣離子間最短距離為$\sqrt{6}$apm.

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同步練習(xí)冊答案