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以廢舊銅電路板為原料制備硫酸銅晶體可變廢為寶,如圖是某工廠的實際制備工藝流程。
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資料1:流程中RH為有機化合物
(1)浸取前將廢舊銅電路板粉碎的目的是
增大浸取液和廢舊電路板的接觸面積,從而提高浸取速率和銅的浸取率
增大浸取液和廢舊電路板的接觸面積,從而提高浸取速率和銅的浸取率
。
(2)上述流程中需要用到分液操作步驟是(填序號)
③⑤
③⑤
。
(3)浸取后得到的溶液銅元素主要以[Cu(NH34]2+形式存在,浸取時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
Cu+2NH3+H2O2+2
NH
+
4
=[Cu(NH34]2++2H2O
Cu+2NH3+H2O2+2
NH
+
4
=[Cu(NH34]2++2H2O

(4)研究發(fā)現(xiàn),加入H2O2后隨溫度升高,銅元素浸出率隨溫度變化的曲線如圖。分析溫度高于85℃,銅元素浸出率下降可能的原因
溫度過高會導致H2O2分解,從而可能使得銅元素的浸出率下降
溫度過高會導致H2O2分解,從而可能使得銅元素的浸出率下降
。
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(5)工藝流程中循環(huán)使用的物質(zhì)有:NH3、
RH
RH
、有機溶劑、
NH4Cl
NH4Cl
。
(6)該工廠排放的水質(zhì)情況及國家允許的污水排放標準如下表所示。為研究廢水中Cu2+處理的最佳pH,取5份等量的廢水,分別用30%的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5、9、9.5、10、11,靜置后,分析上層清液中銅元素的含量,實驗結(jié)果如圖所示。
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項目 廢水水質(zhì) 排放標準
pH 1.0 6~9
Cu2+含量/(mg?L-1 72 ≤0.5
NH
+
4
含量/(mg?L-1
2632 ≤15
資料2:Cu(OH)2+4NH3?[Cu(NH34]2++2OH-。
①根據(jù)實驗結(jié)果分析,處理廢水中Cu2+的最佳pH約為
9
9
。
②結(jié)合資料解釋實驗結(jié)果圖中b到d段曲線所示的過程
b~c段,隨著c(OH-)的增大,銨根離子和OH-結(jié)合生成NH3?H2O,c(NH3)增大,發(fā)生Cu(OH)2+4NH3?[Cu(NH34]2++2OH-,該反應(yīng)的平衡正向移動,溶液中[Cu(NH34]2+濃度變大,銅元素含量上升;c~d段隨著c(OH-)的進一步增大,Cu(OH)2+4NH3?[Cu(NH34]2++2OH-的平衡逆向進行,溶液中[Cu(NH34]2+濃度變小,銅元素含量下降
b~c段,隨著c(OH-)的增大,銨根離子和OH-結(jié)合生成NH3?H2O,c(NH3)增大,發(fā)生Cu(OH)2+4NH3?[Cu(NH34]2++2OH-,該反應(yīng)的平衡正向移動,溶液中[Cu(NH34]2+濃度變大,銅元素含量上升;c~d段隨著c(OH-)的進一步增大,Cu(OH)2+4NH3?[Cu(NH34]2++2OH-的平衡逆向進行,溶液中[Cu(NH34]2+濃度變小,銅元素含量下降
。

【答案】增大浸取液和廢舊電路板的接觸面積,從而提高浸取速率和銅的浸取率;③⑤;Cu+2NH3+H2O2+2
NH
+
4
=[Cu(NH34]2++2H2O;溫度過高會導致H2O2分解,從而可能使得銅元素的浸出率下降;RH;NH4Cl;9;b~c段,隨著c(OH-)的增大,銨根離子和OH-結(jié)合生成NH3?H2O,c(NH3)增大,發(fā)生Cu(OH)2+4NH3?[Cu(NH34]2++2OH-,該反應(yīng)的平衡正向移動,溶液中[Cu(NH34]2+濃度變大,銅元素含量上升;c~d段隨著c(OH-)的進一步增大,Cu(OH)2+4NH3?[Cu(NH34]2++2OH-的平衡逆向進行,溶液中[Cu(NH34]2+濃度變小,銅元素含量下降
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:40引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
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    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請回答下列問題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號)。
    A.KMnO4溶液    B.K3[Fe(CN)6]溶液    C.KSCN溶液
    (3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
     
    ;然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價為
     
    。該納米材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     

    (5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5
  • 2.亞硝酰氯(NOCl,熔點:-64.5℃沸點:-55℃)為紅褐色液體或黃色氣體,具有刺鼻惡臭味,遇水劇烈水解生成氮的兩種氧化物與氯化氫,易溶于濃硫酸。是有機物合成中的重要試劑,常可用于合成清潔劑、觸媒劑及中間體等。實驗室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。其制備裝置如圖一所示(其中Ⅲ、Ⅳ中均為濃硫酸):
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    (1)用圖甲中裝置制備純凈干燥的原料氣,補充下表中所缺少的藥品。
    裝置Ⅰ 裝置Ⅱ
    燒瓶中 分液漏斗中
    制備純凈Cl2 MnO2 濃鹽酸
     
    制備純凈NO Cu 稀硝酸
     
    (2)將制得的NO和Cl2通入圖乙對應(yīng)裝置制備NOCl。
    ①裝置連接順序為a→
     
    按氣流自左向右方向,用小寫字母表示)。
    ②裝置Ⅳ、V除可進一步干燥NO、Cl2外,還可以通過觀察氣泡的多少調(diào)節(jié)兩種氣體的流速。
    ③有人認為可以將裝置Ⅳ中濃硫酸合并到裝置V中,撤除裝置Ⅳ,直接將NO、Cl2通入裝置Ⅴ中,你同意此觀點嗎?
     
    。(填“同意”或“不同意”),原因是
     

    ④實驗開始的時候,先通入氯氣,再通入NO,原因為
     
    。
    (3)有人認為多余的氯氣可以通過如圖二裝置暫時儲存后再利用,請選擇可以用作氯氣的儲存裝置
     
    ;
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    (4)裝置Ⅶ吸收尾氣時,NO發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為
     
    。
    (5)有人認為裝置Ⅶ中氫氧化鈉溶液只能吸收氯氣和NOCl,不能吸收NO,經(jīng)過查閱資料發(fā)現(xiàn)用高錳酸鉀溶液可以吸收NO氣體,因此在裝置Ⅶ氫氧化鈉溶液中加入高錳酸鉀,反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀,寫出該反應(yīng)的離子方程式:
     
    。
    (6)制得的NOCl中可能含有少量N2O4雜質(zhì),為測定產(chǎn)品純度進行如下實驗:稱取1.6375g樣品溶于50.00mLNaOH溶液中,加入幾滴K2CrO4溶液作指示劑,用足量硝酸酸化的0.40mol/LAgNO3溶液滴定至產(chǎn)生磚紅色沉淀,消耗AgNO3溶液50.00mL.則該樣品的純度為
     
    %(保留1位小數(shù))。

    發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:17引用:1難度:0.5
  • 3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點:38.3℃,沸點233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實驗室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2 
    高溫
    TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是(  )
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    發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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