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實驗室從廢電路板粉碎金屬料(主要含金屬Cu,還含少量Zn、Fe、Pb等金屬)中回收銅,其實驗流程如圖1:

已知:一定pH范圍內,Cu2+、Zn2+等能與氨形成配離子。
(1)“氨浸”在題圖2所示的裝置中進行。
①鼓入空氣,金屬Cu可被氧化生成[Cu(NH34]2+,其離子方程式為
2Cu+8NH3?H2O+O2=2[Cu(NH34]2++4OH-+6H2O
2Cu+8NH3?H2O+O2=2[Cu(NH34]2++4OH-+6H2O
。
②空氣流量過大,會降低Cu元素的浸出率,其原因是
空氣流量過大,氨的揮發(fā)量增多,銅的浸出率減小
空氣流量過大,氨的揮發(fā)量增多,銅的浸出率減小
。
③“氨浸”時向氨水中加入一定量(NH42SO4固體,有利于Cu2+轉化為[Cu(NH34]2+,其原因是
增加
NH
+
4
的濃度,會抑制NH3?H2O的電離平衡,增大溶液中NH3?H2O濃度
增加
NH
+
4
的濃度,會抑制NH3?H2O的電離平衡,增大溶液中NH3?H2O濃度

(2)洗滌濾渣所得的濾液與“過濾”所得濾液合并的目的是
提高銅元素的利用率
提高銅元素的利用率
。
(3)濾液中主要陽離子為[Cu(NH34]2+、
NH
+
4
,還含有一定量的[Zn(NH34]2+.其中銅氨配離子的離解反應可表示為:[Cu(NH34]2+(aq)?Cu2+(aq)+4NH3(aq),該反應的平衡常數(shù)表達式為
K
=
c
C
u
2
+
?
c
4
N
H
3
c
[
C
u
N
H
3
4
]
2
+
K
=
c
C
u
2
+
?
c
4
N
H
3
c
[
C
u
N
H
3
4
]
2
+
。某有機溶劑HR可高效萃取離解出的Cu2+(實現(xiàn)Cu2+與Zn2+的有效分離),其原理為(org表示有機相):Cu2+(aq)+2HR(org)?CuR2(org)+2H+(org);再向有機相中加入稀硫酸,反萃取得到CuSO4溶液。
結合題圖3和題圖4,補充完整以濾液為原料,制取較純凈CuSO4?5H2O晶體的實驗方案:
將濾液和有機溶劑HR按體積比1:1混合,充分振蕩,靜置分層。分液,取有機相,加入適量2mol?L-1硫酸,充分振蕩,靜置分層,分液,取水相
將濾液和有機溶劑HR按體積比1:1混合,充分振蕩,靜置分層。分液,取有機相,加入適量2mol?L-1硫酸,充分振蕩,靜置分層,分液,取水相
,蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾洗滌干燥。(實驗中可選用的試劑:有機溶劑HR、2mol?L-1硫酸、3mol?L-1硫酸)。

【答案】2Cu+8NH3?H2O+O2=2[Cu(NH34]2++4OH-+6H2O;空氣流量過大,氨的揮發(fā)量增多,銅的浸出率減??;增加
NH
+
4
的濃度,會抑制NH3?H2O的電離平衡,增大溶液中NH3?H2O濃度;提高銅元素的利用率;
K
=
c
C
u
2
+
?
c
4
N
H
3
c
[
C
u
N
H
3
4
]
2
+
;將濾液和有機溶劑HR按體積比1:1混合,充分振蕩,靜置分層。分液,取有機相,加入適量2mol?L-1硫酸,充分振蕩,靜置分層,分液,取水相
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:52引用:3難度:0.5
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     
    。
    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     
    。
    (4)煅燒A的反應方程式是
     

    (5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
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    (1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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