Question

某种电镀污泥主要含有碲化亚铜(Cu₂Te)、三氧化二铬(Cr₂O₃)以及少量的金(Au)，可用于制取Na₂Cr₂O₇溶液、金属铜和粗碲等，以实现有害废料的资源化利用，工艺流程如下：

已知：煅烧时，Cu₂Te发生的反应为Cu₂Te+2O₂2CuO+TeO₂。

(1)Te元素在元素周期表中的位置为______________其基态原子的电子占据的最高能层符号为________。

(2)煅烧时，Cr₂O₃发生反应的化学方程式为__________________。

(3)浸出液中除了含有TeOSO₄(在电解过程中不反应)外，还可能含有________(填化学式)。电解沉积过程中析出单质铜的电极为_________极。

(4)工业上用重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇)母液生产重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)的工艺流程如图所示：

通过冷却结晶能析出大量K₂Cr₂O₇的原因是______________。

(5)测定产品中K₂Cr₂O₇含量的方法如下：称取试样2.50 g配成250 mL溶液，取25.00 mL于锥形瓶中，加入足量稀硫酸和几滴指示剂，用0.1000 mol·L^-1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准液进行滴定。滴定过程中发生反应的离子方程式为____________________。

若三次实验消耗(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准液的体积平均为25.00 mL，则所得产品中K₂Cr₂O₇的纯度为________％(保留三位有效数字)。

Answer

第五周期ⅥA族 O 2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2 CuSO4 阴 低温条件下，K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小，且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 49.0

【解析】

某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au)，可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等，根据流程图，煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2，Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4，Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液；沉渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au)，用稀硫酸溶解后，浸出液中主要含有铜离子和TeOSO4，电解后铜离子放电生成铜，溶液中含有TeOSO4，TeOSO4与二氧化硫发生氧化还原反应生成粗碲，据此分析解答。

(1)Te是52号元素，原子核外电子排布为2、8、18、18、6，可见Te元素在元素周期表中的位置为第五周期第VIA族，最高能层为第5能层，故其基态原子的电子占据的最高能层符号为O；

(2)煅烧时，Cr2O3与O2及Na2CO3发生反应产生Na2CrO4和CO2，反应的化学方程式为：2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2；

(3)根据上述分析，浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外，还可能含有CuSO4，Cu2+转化为铜单质，发生还原反应，电解沉积过程中析出单质铜的电极为阴极；

(4)在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小，且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小，因此通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7；

(5)氧化还原滴定过程中发生Fe2+与Cr2O72-的反应，其中Cr2O72-被还原为Cr3+，Fe2+被氧化为Fe3+，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；

反应中消耗Fe2+的物质的量n(Fe2+)=c·V=0.1000 mol·L-1×0.025 L=0.0025 mol，根据方程式Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知n(Cr2O72-)=n(Fe2+)= mol，则所得样品中K2Cr2O7的纯度=×100%=49.0%。