Question

9．碱土金属氯化法提硒其工艺流程如下：

（1）流程图中，CaHAsO₄中，砷的化合价为+5．
（2）硒光太阳能电池，其能量转化方式为太阳能转变为电能．
（3）流程图中循环的物质是CaCl₂溶液．
（4）Cl₂，CaCl₂溶液作用生成次氯酸钙的化学方程式为CaCl₂+2H₂O+2Cl₂=Ca（ClO）₂+4HCl；硒的物料中含金属硒化物（MeSe）可与漂白粉溶液作用先生成亚硒酸及氢氧化物等，该反应的化学方程式为2MeSe+3Ca（ClO）₂+4H₂O=2H₂SeO₃+3CaCl₂+2Me（OH）₂；工业上也可用用硫酸与硝酸钠代替HCl、Cl₂和CaCl₂溶液，但缺点是生成氮的氧化物，污染较大．
（5）还原沉淀硒时，FeCl₂酸性溶液还原H₂SeO₄（强酸）为亚硒酸（弱酸）的离子方程式为4H⁺+SeO₄^2-+2Fe²⁺=H₂SeO₃+2Fe³⁺+H₂O；SO₂将亚硒酸还原为硒的离子方程式为H₂SeO₃+2SO₂+H₂O=Se↓+4H⁺+2SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）根据化合物中化合价的代数和为零分析；
（2）太阳能电池是把太阳能转化为电能；
（3）由流程图可知，还原沉淀硒时副产物为CaCl₂，土金属氯化时要加入CaCl₂；
（4）Cl₂、CaCl₂溶液作用生成次氯酸钙和HCl，根据原子守恒写出方程式；MeSe被次氯酸钙氧化得到亚硒酸、氯化钙及Me的氢氧化物；硝酸作氧化剂生成氮的氧化物会污染大气；
（5）FeCl₂酸性溶液还原H₂SeO₄（强酸）为亚硒酸（弱酸）同时生成铁离子和水；SO₂与H₂SeO₃反应生成Se和硫酸．

解答 解：（1）CaHAsO₄中，Ca为+2价，H为+1价，O为-2价，由化合物中化合价的代数和为零可知，As的化合价为+（8-2-1）=+5；
故答案为：+5；
（2）太阳能电池能够向外提供电能，则是把太阳能转化为电能；
故答案为：太阳能转变为电能；
（3）由流程图可知，还原沉淀硒时副产物为CaCl₂，含硒物料在用碱土金属氯化时要加入CaCl₂，所以流程图中循环的物质是CaCl₂溶液；
故答案为：CaCl₂溶液；
（4）Cl₂、CaCl₂溶液作用生成次氯酸钙和HCl，反应的化学方程式为：CaCl₂+2H₂O+2Cl₂=Ca（ClO）₂+4HCl；MeSe被次氯酸钙氧化得到亚硒酸、氯化钙及Me的氢氧化物，其反应的化学方程式为为2MeSe+3Ca（ClO）₂+4H₂O=2H₂SeO₃+3CaCl₂+2Me（OH）₂；工业上也可用用硫酸与硝酸钠代替HCl、Cl₂和CaCl₂溶液，但是硝酸作氧化剂生成氮的氧化物属于有毒气体，会污染大气；
故答案为：CaCl₂+2H₂O+2Cl₂=Ca（ClO）₂+4HCl；2MeSe+3Ca（ClO）₂+4H₂O=2H₂SeO₃+3CaCl₂+2Me（OH）₂；生成氮的氧化物，污染较大；
（5）FeCl₂酸性溶液还原H₂SeO₄（强酸）为亚硒酸（弱酸）同时生成铁离子和水，H₂SeO₄是强酸要写出离子形式，亚硒酸为弱酸要写成分子形式，则其反应的离子方程式为：4H⁺+SeO₄^2-+2Fe²⁺=H₂SeO₃+2Fe³⁺+H₂O；SO₂与H₂SeO₃发生氧化还原反应，H₂SeO₃被还原为生成Se，二氧化硫被氧化为硫酸，其反应的离子方程式为：H₂SeO₃+2SO₂+H₂O=Se↓+4H⁺+2SO₄^2-；
故答案为：4H⁺+SeO₄^2-+2Fe²⁺=H₂SeO₃+2Fe³⁺+H₂O；H₂SeO₃+2SO₂+H₂O=Se↓+4H⁺+2SO₄^2-．

点评 本题考查了物质的制备方案设计、分离提纯，题目难度中等，侧重于物质性质应用的考查，考查学生的实验能力、分析问题和解决问题的能力．