Question

4．硒是人體必需微量元素，Se也是制光電池的一種原料，人體缺乏Se就會得“克山病”．在電解銅的陽極泥中含有3-14%Se元素，該元素以Se單質(zhì)、Cu₂Se形式存在，還含有稀有金屬及貴金屬．從陽極泥中提取Se 的流程如下：

（1）濃硫酸溶解Cu₂Se生成CuSO₄、SO₂、SeO₂的化學(xué)方程式為Cu₂Se+6H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+SeO₂+4SO₂↑+6H₂O
（2）流程②的目的是除去難熔雜質(zhì)使SO₂、SeO₂揮發(fā)出來
（3）SeO₂與SO₂反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺上述工業(yè)提取Se的流程中，SeO₂、H₂SO₄（濃）、SO₂的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是H₂SO₄（濃）＞SeO₂＞SO₂
（4）工業(yè)提取Se的流程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)是硫酸
（5）稱取5.000g電解銅陽極泥樣品以合適方法溶解，配成250.0mL混酸溶液，移取上述溶液25.00mL于錐形瓶中，加入25.00mL0.01000mol•L^-1KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液（只發(fā)生Se（+4）轉(zhuǎn)化為Se（+6））．反應(yīng)完全后，用0.05000mol•L^-1 （NH₄）₂Fe（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至終點(diǎn)，消耗15.00mL．則電解銅陽極泥中Se的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.950%（保留四位有效數(shù)字）若用FeCl₂溶液為Fe²⁺標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至終點(diǎn)，對測定Se的質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果是否有影響，理由是Cl^-有還原性在酸性條件下與KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)，使測得Se的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低．

Answer 1

分析 在電解銅的陽極泥中含有 3-14% Se元素，由提純流程可知，焙燒時(shí)S、Se反應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO₂、SeO₂，二者性質(zhì)相似，均為分子晶體，加熱至773K時(shí)為氣態(tài)，流程②的目的是使SO₂、SeO₂揮發(fā)出來，再加水發(fā)生SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，Se不溶于水，則流程④為過濾操作，過濾可得到Se，
（1）濃硫酸溶解Cu₂Se生成CuSO₄、SO₂、SeO₂的結(jié)合原子守恒配平書寫化學(xué)方程式；
（2）流程②的目的是使SO₂、SeO₂揮發(fā)出來；
（3）再加水發(fā)生SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，Se不溶于水，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物分析判斷氧化劑的氧化性；
（4）參與反應(yīng)過程，最后又生成的物質(zhì)可以循環(huán)利用；
（5）由電子守恒可知，Mn的得電子數(shù)=Se的失電子數(shù)+Fe的失電子數(shù)，然后結(jié)合Se原子守恒計(jì)算Se的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；高錳酸鉀可氧化氯離子，干擾Se的含量測定．

解答 解：在電解銅的陽極泥中含有 3-14% Se元素，由提純流程可知，焙燒時(shí)S、Se反應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO₂、SeO₂，二者性質(zhì)相似，均為分子晶體，加熱至773K時(shí)為氣態(tài)，流程②的目的是使SO₂、SeO₂揮發(fā)出來，再加水發(fā)生SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，Se不溶于水，則流程④為過濾操作，過濾可得到Se，
（1）濃硫酸溶解Cu₂Se生成CuSO₄、SO₂、SeO₂的化學(xué)方程式為Cu₂Se+6H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+SeO₂+4SO₂↑+6H₂O，
故答案為：Cu₂Se+6H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+SeO₂+4SO₂↑+6H₂O；
（2）由上述分析可知，流程②的目的是除去難熔雜質(zhì)使SO₂、SeO₂揮發(fā)出來，
故答案為：除去難熔雜質(zhì)使SO₂、SeO₂揮發(fā)出來；
（3）SeO₂與SO₂的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)生成硫酸和Se，電荷守恒和原子守恒配平書寫離子反應(yīng)方程式為SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，由Se+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O、H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺可知，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，則氧化性為H₂SO₄（濃）＞SeO₂＞SO₂，
故答案為：SeO₂+2SO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺；H₂SO₄（濃）＞SeO₂＞SO₂；
（4）由反應(yīng)可知，硫酸在①中消耗，在③中生成，則硫酸可循環(huán)利用，
故答案為：硫酸；
（5）由電子守恒、原子守恒可知，Se%=$\frac{\frac{0.025L×0.01mol/L×5-0.015L×0.05mol/L}{2}×79g/mol×10}{5.0g}$×100%=3.95%，若FeCl₂溶液為 Fe²⁺標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至終點(diǎn)，對測定Se 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果是否有影響，因?yàn)镃l^-有還原性在酸性條件下與KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)，使測得Se 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，
故答案為：3.95%；Cl^-有還原性在酸性條件下與KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)，使測得Se 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低．

點(diǎn)評 本題考查混合物分離提純的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握流程及發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離方法等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析、計(jì)算能力的考查，（5）為解答的難點(diǎn)，題目難度中等．