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【题目】硒是制造光电池的一种原料,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下,已知阳极泥中硒以Se、Ag2Se、Cu2Se等形式存在:

请回答下列问题:

(1)电解精炼铜时,粗铜与电源的_____(填“正极”或“负极”)相连。

(2)SeO2溶于水得到H2SeO3Ka1=3.5×10-3Ka2=5.0×10-8),常温下亚硒酸溶液与少量氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:_________________,反应所得的盐形成的溶液pH____7,(填>、<或=)原因是________________________________(用相关数据及必要的文字说明)

(3)亚硒酸溶液与SO2反应制硒的化学方程式为_____________________________。电解亚硒酸溶液可制得强酸H2SeO4,则电解时的阴极反应式为________________

(4)上述硒的提取过程中除了焙烧过程中浓硫酸有强烈的腐蚀性外,还存在的主要问题是___________________________________

【答案】 正极 H2SeO3 +OH = HSeO3 + H2O < 经计算,HSeO3的Kh≈2.9×10-12 <Ka2 ,即HSeO3的电离程度大于其水解程度 H2SeO3+2SO2+ H2O = Se + 2H2SO4 2H+2e=H2 产生污染环境的SO2气体

【解析】(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因此粗铜与电源的正极相连,故答案为:正极

(2)SeO2溶于水得到H2SeO3(Ka1=3.5×103Ka2=5.0×108)说明,亚硒酸为弱酸,常温下亚硒酸溶液与少量氢氧化钠溶液反应生成酸式盐,反应的离子方程式为H2SeO3 +OH = HSeO3 + H2OHSeO3的水解平衡常数Kh===×1011Ka2=5.0×108,电离程度大于水解程度,溶液显酸性, pH7,故答案为:H2SeO3 +OH = HSeO3 + H2O<;经计算,HSeO3Kh≈2.9×1012 <Ka2 ,即HSeO3的电离程度大于其水解程度;

(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,化学方程式为:H2SeO3+2SO2+ H2O = Se + 2H2SO4,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═SeO42-+4H+,阴极的电极反应式为2H+2e=H2,故答案为:H2SeO3+2SO2+ H2O = Se + 2H2SO42H+2e=H2

(4)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:产生污染环境的SO2气体。

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试写出A可能的结构简式:_______________________________

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