Question

18．硒是制光电池的一种原料，人体缺少硒就会得“克山病”，从电解精炼铜的阳极泥中提取硒的流程如图1：

请回答下列问题：
（1）实验室电解精炼铜的装置如图2所示，请在图2中标出电极材料和电解液的名称．
（2）阳极泥中硒以Se、Ag₂Se．Cu₂Se等形式存在，Se和浓硫酸反应的化学方程式为Se+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．
（3）SeO₂溶于水得H₂SeO₃（K_a1=3.5×10^-3mol•L^-1，K_a2=5.0×10^-8mol•L^-1），亚硒酸溶液与SO₂反应制硒的离子方程式为H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺．
（4）电解亚硒酸溶液可制得强酸H₂SeO₄．则电解时的阳极反应式为H₂SeO₃-2e^-+H₂O═SeO₄^2-+4H⁺．
（5）上述硒的提取过程中存在的主要问题是浓硫酸的腐蚀性强或焙烧过程中产生大量有毒气体SO₂，污染环境．

Answer 1

分析 （1）电解精炼铜时粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO₄溶液作电解液；
（2）根据流程图可知硒的氧化产物为SeO₂，浓硫酸的还原产物为SO₂，由此可得出化学方程式；
（3）根据题中提示H₂SeO₃是弱酸，在离子方程式中应写化学式；
（4）电解亚硒酸溶液时，阳极发生氧化反应生成硒酸；
（5）根据浓硫酸、二氧化硫的性质分析解答．

解答 解：（1）电解精炼粗铜时，纯铜作阴极，粗铜作阳极，电解质溶液为可溶性的铜盐，可以选用硫酸铜溶液，其图为，
故答案为：；
（2）根据流程图可知硒的氧化产物为SeO₂，浓硫酸的还原产物为SO₂，所以该反应方程式为：Se+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Se+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（3）根据题意知，二氧化硫还原亚硒酸生成硒单质，二氧化硫被氧化生成硫酸，离子方程式为：H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺；
（4）根据题意知，阳极上亚硒酸失电子生成硒酸，电极反应式为H₂SeO₃-2e^-+H₂O═SeO₄^2-+4H⁺，
故答案为：H₂SeO₃-2e^-+H₂O═SeO₄^2-+4H⁺；
（5）上述硒的提取过程中用到的浓硫酸具有强腐蚀性，对容器要求较高，且在焙烧的过程中产生二氧化硫等有毒气体，会污染环境，所以要有尾气处理装置，
故答案为：浓硫酸的腐蚀性强或焙烧过程中产生大量有毒气体SO₂，污染环境．

点评 本题以电解原理为载体考查了物质的制备，明确制备原理是解本题关键，结合物质的性质分析解答，注意运用题给信息，难度中等．