Question

【题目】金是一种用途广泛的贵重金属。某化工厂利用氰化法从一种含金矿石中提取金的工艺流程如下：

资料：

① Zn + O2 + H2O = Zn(OH)2

② Zn2+(aq) Zn(CN)2(s) Zn(CN)42-(aq)

（1）步骤2中发生的反应有：

① 2Au(s) + 4CN-(aq) + 2H2O(l) + O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) + H2O2(aq) H = -197.61 kJ·mol-1

② 2Au(s) + 4CN-(aq)+ H2O2(aq) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq) H = -386.93 kJ·mol-1

则2Au(s)+ 4CN-(aq)+ H2O(l) + 1/2O2(g) = 2Au(CN)2-(aq) + 2OH-(aq)的H =_______。

（2）下图是步骤2中金的溶解速率与温度的关系。80℃以后溶解速率降低的原因是___________。

（3）步骤4的目的是_________________。

（4）步骤5置换的总反应是：

2Au(CN)2- + 3Zn + 4CN- + 2H2O = 2Au + 2Zn(CN)42- + ZnO22- + 2H2↑

则以下说法正确的是________(填字母序号)。

A 步骤5进行时要先脱氧，否则会增加锌的用量

B 若溶液中c(CN-)过小，会生成Zn(CN)2，减缓置换速率

C 实际生产中加入适量Pb(NO3)2的目的是形成原电池加快置换速率

（5）脱金贫液(主要含有CN-)会破坏环境，影响人类健康，可通过化学方法转化为无毒废水净化排放。碱性条件下，用Cl2将贫液中的CN-氧化成无毒的CO2和N2，该反应的离子方程式为_______________。

Answer 1

【答案】-292.27kJ·mol-1 温度太高会减小O2的溶解度，使c(O2)减小，[或温度太高会使H2O2分解，c(H2O2)减小]，金的溶解速率降低 提高金的浸出率(或提高金的产率，或减小金的损失，合理即可) ABC 2CN- + 5Cl2 + 8OH- === 2CO2↑ + N2↑ + 10Cl- + 4H2O

【解析】

含金矿石经磨矿粉碎后加入KCN、KOH混合液，并通入氧气，反应生成Au(CN)2-，过滤，将滤渣洗涤，在滤液中加入Zn置换，可生成Zn、Au沉淀，加入酸除去锌，可得到金，以此解答该题。

(1)根据盖斯定律分析解答；

(5)根据题意写出反应物和生成物，结合氧化还原反应方程式的配平方法书写方程式。。

(1)①2Au(s)+4CN-(aq)+2H2O(l)+O2(g)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq)+H2O2(aq) △H=-197.61kJmol-1，②2Au(s)+4CN-(aq)+H2O2(aq)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq) △H=-386.93kJmol-1，根据盖斯定律，将可得2Au(s)+4CN-(aq)+H2O(l)+O2(g)═2Au(CN)2-(aq)+2OH-(aq) △H=-292.27 kJmol-1，故答案为：-292.27kJmol-1；

(2)温度越高，气体在水中的溶解度越小。温度较高时，导致氧气的溶解度减小，同时也导致过氧化氢分解，使过氧化氢的浓度降低，金的溶解速率降低，故答案为：温度太高会减小O2的溶解度，使c(O2)减小[或温度太高会使H2O2分解，c(H2O2)减小]，金的溶解速率降低；

(3)步骤4是洗涤沉淀，可提高金的浸出率(或提高金的产率，或减小金的损失)，故答案为：提高金的浸出率(或提高金的产率，或减小金的损失)；

(4)A．氧气可氧化锌，则步骤5进行时要先脱氧，否则会增加锌的用量，故A正确；B．若溶液中c(CN-)过小，会生成Zn(CN)2，Zn(CN)2为固体，难溶于水，会减缓置换速率，故B正确；C．实际生产中加入适量Pb(NO3)2，锌置换出Pb，可形成原电池，加快置换速率，故C正确；故答案为：ABC；

(5)碱性条件下，用Cl2将脱金贫液(主要含有CN-)中的CN-氧化成无毒的CO2和N2，该反应的离子方程式为2CN-+5Cl2+8OH-═2CO2↑+N2↑+10Cl-+4H2O，故答案为：2CN-+5Cl2+8OH-═2CO2↑+N2↑+10Cl-+4H2O。