《2025年5年高考3年模拟高中化学全一册人教B版》

35.(2024湖南，16，14分)铜阳极泥(含有Au、Ag₂Se、Cu₂Se、PbSO₄等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下：
　
已知：①当某离子的浓度低于$1.0×10^{-5}mol·L^{-1}$时，可忽略该离子的存在；
②$AgCl(s)+Cl^{-}(aq)\rightleftharpoons [AgCl_{2}]^{-}(aq)$ $K = 2.0×10^{-5}$；
③Na₂SO₃易从溶液中结晶析出；
④不同温度下Na₂SO₃的溶解度如下：
　
回答下列问题：
（1）Cu属于________区元素，其基态原子的价电子排布式为____________；
（2）“滤液1”中含有Cu²⁺和H₂SeO₃，“氧化酸浸”时Cu₂Se反应的离子方程式为______；
（3）“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl：
①在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的原因是______________________________；
②在“除金”工序溶液中，Cl⁻浓度不能超过________mol·L⁻¹；
（4）在“银转化”体系中，$[Ag(SO_{3})_{2}]^{3 - }$和$[Ag(SO_{3})_{3}]^{5 - }$浓度之和为$0.075mol·L^{-1}$，两种离子分布分数δ[如$δ([Ag(SO_{3})_{2}]^{3 - })=\frac{n([Ag(SO_{3})_{2}]^{3 - })}{n([Ag(SO_{3})_{2}]^{3 - })+n([Ag(SO_{3})_{3}]^{5 - })}$]随$SO_{3}^{2 - }$浓度的变化关系如图所示。若$SO_{3}^{2 - }$浓度为$1.0mol·L^{-1}$，则$[Ag(SO_{3})_{3}]^{5 - }$的浓度为________mol·L⁻¹；
　　　　
（5）滤液4中溶质主要成分为______________（填化学式）；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原”工序需在40℃左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是______________________________。

答案： 答案
(1)$\text{ds}$ $3\text{d}^{10}4\text{s}^{1}$
(2)${Cu2Se + 4H2O2 + 4H+ = 2Cu^{2+} + H2SeO3 + 5H2O}$
(3)①使${Ag+}$生成${AgCl}$沉淀，同时确保${Ag+}$不转化为$[{AgCl2}]^{-}$进入滤液1中造成${Ag}$的损失　②$0.50$
(4)$0.050$
(5)${Na2SO3}$　滤液4中${Na2SO3}$的浓度逐渐变大，温度过高，${Na2SO3}$溶解度变小从而结晶析出
解析　
(2)“氧化酸浸”时，${H2O2}$作氧化剂，${Cu2Se}$作还原剂，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得离子方程式为${Cu2Se + 4H2O2 + 4H+ = 2Cu^{2+} + H2SeO3 + 5H2O}$。
(3)②“除金”工序的目的是将${Au}$转化为$[{AuCl4}]^{-}$，而${Ag}$不转化为$[{AgCl2}]^{-}$，则$[{AgCl2}]^{-}$的浓度应低于$1.0\times10^{-5}\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$，$K = 2.0\times10^{-5}=\frac{c([{AgCl2}]^{-})}{c({Cl-})}$，故$c({Cl-})$不能超过$0.50\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$。
(4)“银转化”发生反应：$[{Ag(SO3)2}]^{3-}+{SO3^{2-}\rightleftharpoons[Ag(SO3)3]^{5-}}$，$K=\frac{c([{Ag(SO3)3}]^{5-})}{c([{Ag(SO3)2}]^{3-})\cdot c({SO3^{2-}})}$。由题图可知$c({SO3^{2-}})=0.5\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$时，$c([{Ag(SO3)2}]^{3-})=c([{Ag(SO3)3}]^{5-})$，求得$K = 2$，则当$c({SO3^{2-}})=1\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$时，$\frac{c([{Ag(SO3)3}]^{5-})}{c([{Ag(SO3)2}]^{3-})}=2$，已知$c([{Ag(SO3)2}]^{3-})+c([{Ag(SO3)3}]^{5-})=0.075\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$，则$c([{Ag(SO3)2}]^{3-})=0.025\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$，$c([{Ag(SO3)3}]^{5-})=0.050\ \text{mol}\cdot\text{L}^{-1}$。
(5)滤液4可循环利用，说明${Na2S2O4}$在“银还原”时被氧化为${Na2SO3}$，在连续生产的模式下，滤液4中${Na2SO3}$的浓度逐渐变大，结合已知信息③、④，可知若反应温度过高，${Na2SO3}$溶解度变小从而结晶析出。