Question

【題目】電解精煉銅的陽極泥中主要含Ag、Au等貴重金屬，還含有少量 CeF4。以下是從精煉銅的陽極泥中回收銀、金的流程圖：

已知：①Ce 常見的化合價為+3、+4 價；②CeF4 很穩定，1000℃ 時仍不分解。

（1）①酸浸步驟中有少量黃綠色氣體生成，濾液 1 中含有CeCl3，寫出焙燒渣酸浸生成 CeCl3的化學方程式_________________________________________ 。

（2）銅陽極泥氧化時,采用“低溫焙燒”而不采用“高溫焙燒”的原因是__________

（3）“②浸金”反應中, H2SO4 的作用為_________________________，該步驟的分離操作中, 需要對所得的 AgCl 進行水洗。判斷 AgCl 已經洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，滴________________________試劑，出現_______現象，證明 AgCl 未洗滌干凈。

（4）氯金酸(HAuCl4)在 pH 為 2~3 的條件下被草酸還原為 Au，同時放出二氧化碳氣體，寫出該反應方程式_____________________________________________

（5）甲醛還原法沉積銀,（Ag(SO3 )2 3-）通常是在攪拌下于室溫及弱堿性條件下進行，甲醛被氧化為碳酸氫根離子,則該反應的離子方程式為 _______________

（6）電解法精煉銀，用 10A 的電流電解 30min,若電解效率(通過一定電量時陰極上實際沉積的金屬質量與通過相同電量時理論上應沉積的金屬質量之比)為 80%,此時可得到銀單質的質量為__________ (保留 1 位小數，法拉第常數 96500C/mol)。

Answer 1

【答案】2CeF4 + 4H2SO4 + 8NaCl = 2CeCl3+ 4Na2SO4 + 8HF + Cl2↑ 高溫焙燒時，生成的Ag2O又分解為Ag和O2 提供H+，增強NaClO3的氧化性 Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀產生 2HAuCl4+3H2C2O4 = 2Au+8HCl+6CO2↑ 4Ag(SO3)23 + HCHO + 5OH－=4Ag + 8SO32 + 3H2O + HCO3－ 16.1g

【解析】

⑴①酸浸步驟中有少量黃綠色氣體生成，濾液1中含有CeCl3，說明CeF4與H2SO4、NaCl反應生成CeCl3、Cl2等，根據氧化還原反應書寫化學方程式；

⑵高溫時，氧化銀分解又生成Ag和氧氣；

⑶“②浸金”反應中，加硫酸能提供H+，增強NaClO3的氧化性；溶液中含有硫酸根離子，加Ba(NO3)2溶液來檢驗最后一次洗液中是否含有硫酸根離子；

⑷氯金酸與草酸反應生成Au、HCl和二氧化碳，根據氧化還原反應書寫化學方程式；

⑸甲醛還原法沉積銀，（Ag(SO3 )23）通常是在攪拌下于室溫及弱堿性條件下進行，甲醛被氧化為碳酸氫根離子，根據氧化還原反應書寫離子方程式；

⑹先計算電路中電子物質的量，再計算生成的銀質量。

⑴①酸浸步驟中有少量黃綠色氣體生成，濾液1中含有CeCl3，說明CeF4與H2SO4、NaCl反應生成CeCl3等，根據氧化還原反應得到化學方程式2CeF4 + 4H2SO4 + 8NaCl = 2CeCl3+ 4Na2SO4 + 8HF + Cl2↑，故答案為：2CeF4 + 4H2SO4 + 8NaCl = 2CeCl3+ 4Na2SO4 + 8HF + Cl2↑；

⑵低溫焙燒時，Ag與氧氣轉化為Ag2O，高溫時，氧化銀分解又生成Ag和氧氣，因此采用“低溫焙燒”而不采用“高溫焙燒”，故答案為：高溫焙燒時，生成的Ag2O又分解為Ag和O2；

⑶“②浸金”反應中，酸性條件下，Au與氯酸鈉反應，加硫酸能提供H+，增強NaClO3的氧化性；溶液中含有硫酸根離子，檢驗最后一次洗液中是否含有硫酸根離子，其操作為取最后一次洗滌液少許于試管中，滴入Ba(NO3)2溶液，若沒有白色沉淀產生，則已經洗滌干凈，反之，則需要繼續洗滌，故答案為：提供H+，增強NaClO3的氧化性；Ba(NO3)2溶液；有白色沉淀產生；

⑷氯金酸與草酸反應生成Au、HCl和二氧化碳，反應的化學方程式為：2HAuCl4+3H2C2O4 = 2Au+8HCl+6CO2↑，故答案為：2HAuCl4+3H2C2O4 = 2Au+8HCl+6CO2↑；

⑸甲醛還原法沉積銀，（Ag(SO3 )23）通常是在攪拌下于室溫及弱堿性條件下進行，甲醛被氧化為碳酸氫根離子，則該反應的離子方程式為4Ag(SO3)23 + HCHO + 5OH－=4Ag + 8SO32 + 3H2O + HCO3－，故答案為：4Ag(SO3)23 + HCHO + 5OH－=4Ag + 8SO32 + 3H2O + HCO3－；

⑹電解法精煉銀，用 10A 的電流電解 30min，電路中電子物質的量為，若電解效率為 80%，生成1mol銀轉移1mol電子，所以生成的銀為0.1865mol×80%×108 gmol1 ≈16.1g，故答案為：16.1g。