Question

碲（Te）為ⅥA族元素，是當今高新技術新材料的主要成分之一．工業(yè)上可從電解精煉銅的陽極泥中提取碲．
（1）粗銅中含有Cu和少量Zn、Ag、Au、TeO₂及其他化合物，電解精煉后，陽極泥中主要含有TeO₂、少量金屬單質及其他化合物．電解精煉粗銅時，陽極電極反應式為

 

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（2）TeO₂是兩性氧化物，微溶于水，可溶于強酸或強堿．從上述陽極泥中提取碲的一種工藝流程如下：

①“堿浸”時TeO₂發(fā)生反應的化學方程式為

 

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②“沉碲”時控制溶液的pH為4.5-5.0，生成TeO₂沉淀．如果H₂SO₄過量，溶液酸度過大，將導致碲的沉淀不完全，原因是

 

；防止局部酸度過大的操作方法是

 

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③“酸溶”后，將SO₂通入TeCl₄溶液中進行“還原”得到碲，該反應的化學方程式是

 

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Answer 1

考點：電解原理,制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：根據TeO₂是兩性氧化物，微溶于水，加堿溶過濾除去雜質，得到Na₂TeO₃溶液，再加硫酸沉降經過濾得到TeO₂沉淀，再用鹽酸溶解生成四氯化碲，再用二氧化硫還原制成碲單質；
（1）電解精煉粗銅時，粗銅中的Cu和少量Zn在陽極發(fā)生氧化反應，Zn比Cu活潑，先失電子，所以陽極電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺；Cu-2e^-=Cu²⁺
（2）根據TeO₂是兩性氧化物，微溶于水，加堿溶過濾除去雜質，得到Na₂TeO₃溶液，再加硫酸沉降經過濾得到TeO₂沉淀，再用鹽酸溶解生成四氯化碲，再用二氧化硫還原制成碲單質，以此分析解答；
①TeO₂是兩性氧化物，與氫氧化鈉發(fā)生類似氧化鋁與氫氧化鈉的反應；
②因為TeO₂是兩性氧化物，H₂SO₄過量會導致TeO₂繼續(xù)與H₂SO₄反應導致?lián)p失；
③SO₂還原TeCl₄為Te，本身被氧化為硫酸，根據得失電子守恒書寫．

解答： 解：根據TeO₂是兩性氧化物，微溶于水，加堿溶過濾除去雜質，得到Na₂TeO₃溶液，再加硫酸沉降經過濾得到TeO₂沉淀，再用鹽酸溶解生成四氯化碲，再用二氧化硫還原制成碲單質；
（1）電解精煉粗銅時，粗銅中的Cu和少量Zn在陽極發(fā)生氧化反應，Zn比Cu活潑，先失電子，所以陽極電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺、Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺、Cu-2e^-=Cu²⁺；
（2）根據TeO₂是兩性氧化物，微溶于水，加堿溶過濾除去雜質，得到Na₂TeO₃溶液，再加硫酸沉降經過濾得到TeO₂沉淀，再用鹽酸溶解生成四氯化碲，再用二氧化硫還原制成碲單質；
①TeO₂是兩性氧化物，與氫氧化鈉發(fā)生類似氧化鋁與氫氧化鈉的反應，化學方程式為TeO₂+2NaOH=Na₂TeO₃+H₂O，故答案為：TeO₂+2NaOH=Na₂TeO₃+H₂O；
②因為TeO₂是兩性氧化物，H₂SO₄過量會導致TeO₂繼續(xù)與H₂SO₄反應導致?lián)p失；防止局部酸度過大的操作方法是：緩慢加入H₂SO₄，并不斷攪拌 
故答案為：TeO₂是兩性氧化物，H₂SO₄過量會導致TeO₂繼續(xù)與H₂SO₄反應導致?lián)p失；緩慢加入H₂SO₄，并不斷攪拌；
③SO₂還原TeCl₄為Te，本身被氧化為硫酸，化學方程式為TeCl₄+2SO₂+4H₂O=Te+4HCl+2H₂SO₄，故答案為：TeCl₄+2SO₂+4H₂O=Te+4HCl+2H₂SO₄．

點評：本題考查粗銅精煉的電解反應式的書寫，對給定條件的化學方程式、離子方程式的判斷及書寫，實驗操作的判斷是解本題關鍵，難度中等．