以废旧铜电路板为原料制备硫酸铜晶体可变废为宝,如图是某工厂的实际制备工艺流程。

资料1:流程中RH为有机化合物
(1)浸取前将废旧铜电路板粉碎的目的是 增大浸取液和废旧电路板的接触面积,从而提高浸取速率和铜的浸取率增大浸取液和废旧电路板的接触面积,从而提高浸取速率和铜的浸取率。
(2)上述流程中需要用到分液操作步骤是(填序号) ③⑤③⑤。
(3)浸取后得到的溶液铜元素主要以[Cu(NH3)4]2+形式存在,浸取时发生反应的离子方程式为
Cu+2NH3+H2O2+2NH+4=[Cu(NH3)4]2++2H2OCu+2NH3+H2O2+2NH+4=[Cu(NH3)4]2++2H2O。
(4)研究发现,加入H2O2后随温度升高,铜元素浸出率随温度变化的曲线如图。分析温度高于85℃,铜元素浸出率下降可能的原因 温度过高会导致H2O2分解,从而可能使得铜元素的浸出率下降温度过高会导致H2O2分解,从而可能使得铜元素的浸出率下降。

(5)工艺流程中循环使用的物质有:NH3、RHRH、有机溶剂、NH4ClNH4Cl。
(6)该工厂排放的水质情况及国家允许的污水排放标准如下表所示。为研究废水中Cu2+处理的最佳pH,取5份等量的废水,分别用30%的NaOH溶液调节pH至8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中铜元素的含量,实验结果如图所示。

NH
+
4
NH
+
4
项目 | 废水水质 | 排放标准 |
pH | 1.0 | 6~9 |
Cu2+含量/(mg⋅L-1) | 72 | ≤0.5 |
NH + 4 |
2632 | ≤15 |
①根据实验结果分析,处理废水中Cu2+的最佳pH约为
9
9
。②结合资料解释实验结果图中b到d段曲线所示的过程
b~c段,随着c(OH-)的增大,铵根离子和OH-结合生成NH3•H2O,c(NH3)增大,发生Cu(OH)2+4NH3⇌[Cu(NH3)4]2++2OH-,该反应的平衡正向移动,溶液中[Cu(NH3)4]2+浓度变大,铜元素含量上升;c~d段随着c(OH-)的进一步增大,Cu(OH)2+4NH3⇌[Cu(NH3)4]2++2OH-的平衡逆向进行,溶液中[Cu(NH3)4]2+浓度变小,铜元素含量下降
b~c段,随着c(OH-)的增大,铵根离子和OH-结合生成NH3•H2O,c(NH3)增大,发生Cu(OH)2+4NH3⇌[Cu(NH3)4]2++2OH-,该反应的平衡正向移动,溶液中[Cu(NH3)4]2+浓度变大,铜元素含量上升;c~d段随着c(OH-)的进一步增大,Cu(OH)2+4NH3⇌[Cu(NH3)4]2++2OH-的平衡逆向进行,溶液中[Cu(NH3)4]2+浓度变小,铜元素含量下降
。【考点】制备实验方案的设计.
【答案】增大浸取液和废旧电路板的接触面积,从而提高浸取速率和铜的浸取率;③⑤;Cu+2NH3+H2O2+2=[Cu(NH3)4]2++2H2O;温度过高会导致H2O2分解,从而可能使得铜元素的浸出率下降;RH;NH4Cl;9;b~c段,随着c(OH-)的增大,铵根离子和OH-结合生成NH3•H2O,c(NH3)增大,发生Cu(OH)2+4NH3⇌[Cu(NH3)4]2++2OH-,该反应的平衡正向移动,溶液中[Cu(NH3)4]2+浓度变大,铜元素含量上升;c~d段随着c(OH-)的进一步增大,Cu(OH)2+4NH3⇌[Cu(NH3)4]2++2OH-的平衡逆向进行,溶液中[Cu(NH3)4]2+浓度变小,铜元素含量下降
NH
+
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:43引用:1难度:0.6
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1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
(3)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
(5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5 -
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Fe3+已经除尽的试剂是
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
(5)煅烧A的反应方程式是
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