Question

粗铜精炼后的阳极泥含有Cu、Au（金）和PbSO₄等杂质，湿法处理阳极泥进行综合利用的流程如下：

（1）用CuSO₄做电解液电解含铜、金、铅的粗铜，阳极的电极反应式有：            和Cu-2e^－= Cu²⁺。

（2）焙烧阳极泥时，为了提高焙烧效率，采取的合理措施是        ，焙烧后的阳极泥中除含金、PbSO₄外，还有         （填化学式）。

（3）操作I的主要步骤为        ，操作Ⅱ的名称是         。

（4）写出用SO₂还原AuCl₄^－的离子方程式        。

（5）为了减少废液排放、充分利用有用资源，工业上将滤液1并入硫酸铜溶液进行循环操作，请指出流程图中另一处类似的做法          。

（6）已知298K时，Ksp(PbCO₃)=1.46×10^-13，Ksp(PbSO₄)= 1.82×10^-8，用离子方程式表示加入碳酸钠溶液的作用            。

Answer 1

【知识点】电解原理、离子方程式的书写、物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

【答案解析】

（1）       Pb+SO₄^2--2e^－= PbSO₄      （2）将阳极泥粉碎，逆流焙烧等；CuO

（3）蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥；过滤

（4）2AuCl₄^-+3SO₂+6H₂O=2Au+3SO₄^2-+8Cl^-+12H⁺     （5）滤液2可以用来溶解碱浸渣，或并入硝酸中；       （6）PbSO₄(s)+CO₃^2-(aq)PbCO₃(s)+SO₄^2-(aq)

   解析：（1）用CuSO₄做电解液电解含铜、金、铅的粗铜，粗铜做阳极，电极材料放电，根据金属活动性顺序表，电极反应式为：Pb+SO₄^2--2e^－= PbSO₄和Cu-2e^－= Cu²⁺。

（2）焙烧阳极泥时，为了提高焙烧效率，采取的合理措施是将阳极泥粉碎，逆流焙烧等，焙烧后的阳极泥中除含金、PbSO₄外，还有铜的产物CuO。

（3）操作I是由硫酸铜溶液得到硫酸铜晶体，主要步骤为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥；操作Ⅱ的名称是过滤；

（4）SO₂做还原剂，化合价升高，对应产物为SO₄^2-，AuCl₄^－化合价由+3价降为0价，根据得失电子守恒配平方程式：2AuCl₄^-+3SO₂+6H₂O=2Au+3SO₄^2-+8Cl^-+12H⁺

(5) 为了减少废液排放、充分利用有用资源，工业上将滤液1并入硫酸铜溶液进行循环操作，滤液2中含有大量硝酸，可以用来溶解碱浸渣，或并入硝酸中；

（6）沉淀的转化，由数据知，碳酸铅更难溶，离子方程式为：

PbSO₄(s)+CO₃^2-(aq)PbCO₃(s)+SO₄^2-(aq)

【思路点拨】本题考查了电解原理，涉及了电解精炼铜、化学实验基本操作、氧化还原反应的书写、沉淀的转化的综合知识，考查角度广，中等。