Question

3．回收利用炼铜同业产生的排放物，既能节约资源，又能保护环境．

（1）用氨水吸收尾气中的SO₂后，再加入硫酸，可获得SO₂和（NH₄）₂SO₄两种产品．相关反应的化学方程式为SO₂+2NH₃．H₂O=（NH₄）₂SO₃+H₂O、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=H₂O+SO₂↑+（NH₄）₂SO₄．
（2）烟灰中金属元素以硫酸盐和氧化物形态存在，其中锌、铅的含量最大，其次为铜、铁等．烟灰的回收利用工艺如图2：
①“沉铜”可得到单质铜，该步骤应加入的试剂是锌粉（或铁粉）．
②“一次浸取”铜浸出率较低，原因是烟灰中部分铜元素以CuO（填化学式）残留在浸出渣中，“二次浸取”应选择H₂SO₄（填化学式）作浸取剂．
（3）从贵金属阳极泥中可提取粗银．电解法精炼粗银时采用AgNO₃和HNO₃的混合液作电解液，阴极的主要电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag．阴极还有少量副反应发生，产生的气体遇空气迅速变为红棕色，该副反应的电极反应式为NO₃^-+4H⁺+3e-=NO↑+2H₂O．

Answer 1

分析 流程图2整体分析如下：烟灰加入水，浸出液中含Cu²⁺，加入锌粉（或铁粉），置换出铜（沉铜），溶液中为ZnSO₄、FeSO₄再加入碱使铁元素沉淀并分离出去（除铁），结晶可得到ZnSO₄.7H₂O，
（1）根据物质的性质，分析可发生反应的物质和产品之间的关系，写出相关反应；
（2）①根据流程图，分析“沉铜”前后，铜元素发生的变化，找出恰当的物质；
②根据铜的化合物的溶解性回答；
（3）根据“阳氧阴还”，阴极发生还原反应，得电子，再结合离子放电顺序，即可得出答案；再抓住题给信息“产生的气体遇空气迅速变为红棕色”，利用守恒关系解答．

解答 解：（1）氨水中主要成分为NH₃．H₂O，可与酸性氧化物SO₂反应生成盐与水，方程式为：SO₂+2NH₃．H₂O=（NH₄）₂SO₃+H₂O，再加入硫酸，发生复分解反应：盐+较强酸=另一种盐+较弱的酸，方程式如下：（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=H₂O+SO₂↑+（NH₄）₂SO₄
故答案为：SO₂+2NH₃．H₂O=（NH₄）₂SO₃+H₂O；（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=H₂O+SO₂↑+（NH₄）₂SO₄；
（2）①通过流程图可以看出，浸出液中含有能溶于水的Cu²⁺，沉铜则需要将其转化为单质铜，所以需要加入还原性比铜强的金属，考虑不引入其他杂质，最好加入锌粉（铁粉也可以），
故答案为：锌粉（或铁粉）；
②根据流程图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则在浸出渣中，所以要提高浸出率，应选能溶解CuO的酸，结合流程图，选用的是硫酸，
故答案为：CuO；H₂SO₄；
（3）阴极得电子，发生还原反应，所以为：Ag⁺+e^-=Ag；根据题目信息“产生的气体遇空气迅速变为红棕色”，可推测是“NO遇空气中的O₂生成NO₂”的现象，所以产生的气体是NO，再根据原子守恒，电荷守恒，写出反应为：NO₃^-+4H⁺+3e-=NO↑+2H₂O，
故答案为：Ag⁺+e^-=Ag；NO₃^-+4H⁺+3e-=NO↑+2H₂O．

点评 此类题目，一定要理解题意，抓住“暗含”信息，结合化学原理解答，较为简单，但必须要细心．