Question

通过对阳极泥的综合处理可以回收宝贵的金属，一种从铜阳极泥（主要成分为Se、Ag₂Se、Ag、Cu、CuSO₄和Cu₂S等）中分离Ag、Se和Cu的新工艺流程如图所示：

（1）已知预处理温度为80℃，预处理渣中几乎不含有单质S，则预处理时Cu₂S发生反应的离子方程式为___。从环保角度来看，本工艺中采用稀H₂SO₄添加适量MnO₂做预处理剂与传统工艺中采用浓硫酸作氧化剂相比的主要优点是___。

（2）回收分银渣中的银，可用如图过程：

已知：S₂O^-易与银离子发生络合反应：Ag⁺+2S₂OAg(S₂O₃)。在常温下，上述络合反应的平衡常数为：K_稳[Ag(S₂O₃)]==2.8×10¹³，K_sp(AgCl)=1.8×10^-10

①Ⅰ中发生的离子反应方程式为：AgCl(s)+2S₂OAg(S₂O₃) (aq)+Cl^-(aq)，则常温下此反应的平衡常数K为___（结果保留二位小数）。

②Ⅲ中银渣回收液可直接循环使用，但循环多次后，银的浸出率会降低。从化学平衡的角度分析原因：___。

（3）分硒渣的主要成分是Cu₂Se，可被氧化得到亚硒酸(H₂SeO₃)。已知常温下H₂SeO₃的K_a1=2.7×10^-3，K_a2=2.5×10^-8，则NaHSeO₃溶液的pH___7(填“>”、“<”或“=”)。硒酸(H₂SeO₄)可以用氯水氧化亚硒酸得到，该反应化学方程式为___。

（4）分铜得到产品CuSO₄·5H₂O的具体操作如图：

其中萃取与反萃取原理为：2RH+Cu²⁺R₂Cu+2H⁺，反萃取剂最好选用___（填化学式）溶液。

Answer

Cu2S+5MnO2+12H+=2Cu2++SO42-+5Mn2++6H2O 减少污染性气体SO2的排放 5.04×103 随循环次数增加，浸出液中c(Cl-)增大，AgCl(s)+2S2O32-(aq)Ag(S2O3)23-(aq)+Cl-(aq)平衡左移，故浸出率下降 < H2SeO3+Cl2+H2O=H2SeO4+2HCl H2SO4

【解析】

铜阳极泥(主要成分为Se、Ag2Se、Ag、Cu、CuSO4和Cu2S等) ，加入二氧化锰、硫酸进行预处理，可将Cu2S氧化生成硫酸铜，减少污染物的排放，滤液加入NaCl，可生成AgCl，滤液加入Cu，得到Cu2Se，分硒液含有铜，萃取得到R2Cu，经反萃取可得铜的水溶液，可用于制备硫酸铜晶体等。

（1）预处理温度为80°C，预处理渣中几乎不含S元素，应生成硫酸盐，预处理时Cu2S发生反应的离子方程式为：Cu2S+5MnO2+12H+=2Cu2++SO42-+5Mn2++6H2O；采用稀H2SO4溶液添加MnO2做预处理剂，稀硫酸提供了酸性环境，MnO2作氧化剂，可以氧化Cu2S，若用浓硫酸作氧化剂，浓硫酸中+6价的S会被还原为+4价，产生二氧化硫，污染空气；

（2）①Ⅰ中发生的离子反应方程式为：AgCl(s)+2S2OAg(S2O3) (aq)+Cl-(aq)，该反应的平衡常数；

②Ⅲ中银渣回收液可直接放入Ⅰ过程循环使用，方程式为：AgCl(s)+2S2OAg(S2O3) (aq)+Cl-(aq)，多次循环后，浸出液中S2O的浓度减小，Cl-的浓度增大，平衡向逆向移动，浸出率下降；

（3）常温下的水解平衡常数为，的电离平衡常数为2.5×10-8，故Kh＜Ka2，即的水解小于电离，所以NaHSeO3溶液显酸性，pH＜7；亚硒酸被氯水中的氯气氧化为硒酸，氯气的0价氯降为-1价，方程式为：H2SeO3+Cl2+H2O=H2SeO4+2HCl；

（4）反萃取后生成CuSO4，根据萃取原理2RH+Cu2+R2Cu+2H+，则应增大氢离子浓度，使平衡逆向移动，同时不引入新杂质，所以选择H2SO4作反萃取剂；