Question

18．硒是制光電池的一種原料，人體缺少硒就會得“克山病”，從電解精煉銅的陽極泥中提取硒的流程如圖1：

請回答下列問題：
（1）實驗室電解精煉銅的裝置如圖2所示，請在圖2中標(biāo)出電極材料和電解液的名稱．
（2）陽極泥中硒以Se、Ag₂Se．Cu₂Se等形式存在，Se和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Se+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．
（3）SeO₂溶于水得H₂SeO₃（K_a1=3.5×10^-3mol•L^-1，K_a2=5.0×10^-8mol•L^-1），亞硒酸溶液與SO₂反應(yīng)制硒的離子方程式為H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺．
（4）電解亞硒酸溶液可制得強酸H₂SeO₄．則電解時的陽極反應(yīng)式為H₂SeO₃-2e^-+H₂O═SeO₄^2-+4H⁺．
（5）上述硒的提取過程中存在的主要問題是濃硫酸的腐蝕性強或焙燒過程中產(chǎn)生大量有毒氣體SO₂，污染環(huán)境．

Answer 1

分析 （1）電解精煉銅時粗銅作陽極，純銅作陰極，CuSO₄溶液作電解液；
（2）根據(jù)流程圖可知硒的氧化產(chǎn)物為SeO₂，濃硫酸的還原產(chǎn)物為SO₂，由此可得出化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)題中提示H₂SeO₃是弱酸，在離子方程式中應(yīng)寫化學(xué)式；
（4）電解亞硒酸溶液時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成硒酸；
（5）根據(jù)濃硫酸、二氧化硫的性質(zhì)分析解答．

解答 解：（1）電解精煉粗銅時，純銅作陰極，粗銅作陽極，電解質(zhì)溶液為可溶性的銅鹽，可以選用硫酸銅溶液，其圖為，
故答案為：；
（2）根據(jù)流程圖可知硒的氧化產(chǎn)物為SeO₂，濃硫酸的還原產(chǎn)物為SO₂，所以該反應(yīng)方程式為：Se+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Se+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SeO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（3）根據(jù)題意知，二氧化硫還原亞硒酸生成硒單質(zhì)，二氧化硫被氧化生成硫酸，離子方程式為：H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：H₂SeO₃+2SO₂+H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺；
（4）根據(jù)題意知，陽極上亞硒酸失電子生成硒酸，電極反應(yīng)式為H₂SeO₃-2e^-+H₂O═SeO₄^2-+4H⁺，
故答案為：H₂SeO₃-2e^-+H₂O═SeO₄^2-+4H⁺；
（5）上述硒的提取過程中用到的濃硫酸具有強腐蝕性，對容器要求較高，且在焙燒的過程中產(chǎn)生二氧化硫等有毒氣體，會污染環(huán)境，所以要有尾氣處理裝置，
故答案為：濃硫酸的腐蝕性強或焙燒過程中產(chǎn)生大量有毒氣體SO₂，污染環(huán)境．

點評 本題以電解原理為載體考查了物質(zhì)的制備，明確制備原理是解本題關(guān)鍵，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)分析解答，注意運用題給信息，難度中等．