Question

【題目】銀的冶煉有很多方法， 在《 天工開物》 均有記載， 而現(xiàn)代流行的“ 氰化法”， 用 NaCN溶液浸出礦石中的銀的方法是最常用的方法。 該方法具備諸多優(yōu)點： 銀的回收率高； 對游離態(tài)和化合態(tài)的銀均能浸出； 對能源消耗相對較少； 生產(chǎn)工藝簡便等， 但氰化物通常有毒。 其煉制工藝簡介如下：

（1）礦石需要先進(jìn)行破碎、 研磨， 其目的是__________。

（2）寫出該工藝的一個明顯的缺點__________ 。

（3）用 NaCN 浸泡礦石（ 該礦石是輝銀礦， 其主要成分是 Ag2S） 時， 反應(yīng)容器處于開口狀態(tài)， 產(chǎn)生的銀以[Ag(CN)2]－ 形式存在， 硫元素被氧化至最高價， 試寫出主要反應(yīng)的離子方程式__________。

（4）銀往往和鋅、 銅、 金等礦伴生， 故氰化法得到的銀中往往因含有上述金屬而不純凈， 需要進(jìn)一步純化， 從而獲得純凈的銀。 其中方法之一就是進(jìn)行電解精煉， 在精煉過程中， 含有雜質(zhì)的銀作__________極（ 填“陰” 或“陽”）， 該電極上發(fā)生的主要反應(yīng)式為__________， 金以__________形式存在。

（5）有人提出了另外的提純銀的方案， 先將鋅粉還原后的混合金屬用略過量的硝酸溶解， 通過精確調(diào)整溶液的 pH 來進(jìn)行金屬元素分離， 已知：

①溶解后的離子濃度如下表：

②某些金屬離子的氫氧化物 Ksp如下：

（ 已知 lg2=0.3），該設(shè)計方案_______（填“ 可行” 或“ 不可行”），其原因是_______。

Answer 1

【答案】增大接觸面積，增大反應(yīng)速率 NaCN有劇毒，會污染環(huán)境（生成有毒HCN，生產(chǎn)工藝不環(huán)保，對環(huán)境不友好等） Ag2S+4CN-+2O2=2[Ag(CN)2]-+SO42- 陽 Ag-e-=Ag+、 Zn-2e-=Zn2+ 、 Cu-2e-=Cu2+ 陽極泥 不可行 在調(diào)整溶液的 pH 時，各離子的沉淀pH相近，難以逐一沉淀

【解析】

根據(jù)流程圖分析各操作的作用解操作的合理性；根據(jù)電解池原理書寫電極反應(yīng)及判斷陰陽極；根據(jù)溶度積分析沉淀產(chǎn)生的先后。

(1)礦石需要先進(jìn)行破碎、 研磨， 其目的是增大接觸面積，增大反應(yīng)速率；

(2)根據(jù)題干提示，氰化物有毒，所以該工藝的一個明顯的缺點是NaCN有劇毒，會污染環(huán)境；

(3)根據(jù)提示反應(yīng)的離子方程式為：Ag2S+4CN-+2O2=2[Ag(CN)2]-+SO42-；

(4)根據(jù)電解的原理，要除去雜質(zhì)，需要將銀溶解，故將有雜質(zhì)的銀作陽極，使其失電子，該電極上發(fā)生的主要反應(yīng)式為：Ag-e-=Ag+、 Zn-2e-=Zn2+ 、 Cu-2e-=Cu2+；金活潑性不及Ag，金不會失電子，最終會在陽極下面以陽極泥的形式存在，故答案為：陽，Ag-e-=Ag+、 Zn-2e-=Zn2+ 、 Cu-2e-=Cu2+；陽極泥；

(5)由Zn(OH)2（s）Zn2+（aq）+2OH-（aq）得：Ksp=c(Zn2+)c2(OH-)，當(dāng)鋅離子開始沉淀時c(OH-)===10-7，pH=7；當(dāng)Zn2+完全沉淀時c（OH-）==10-6，pH=8；

由Cu(OH)2（s） Cu2+（aq）+2OH-（aq）得，當(dāng)銅離子開始沉淀時c(OH-)===10-8.5，pH=5.5；當(dāng)Cu2+完全沉淀時c（OH-）==，pH=6.65；

由AgOH（s）Ag+（aq）+OH-（aq）得，當(dāng)銀離子開始沉淀時c(OH-)=Ksp/c(Ag+)=2.010-8/0.5=410-8，pH=6.6；當(dāng)Ag+完全沉淀時c（OH-）=2.010-8/10-5=2×10-3，pH=11.3；

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，該方案不可行，因為在調(diào)整溶液的 pH 時，各離子的沉淀pH相近，難以逐一沉淀。