肼(N2H4)和水混溶形成水合肼(N2H4•H2O),水合肼有弱碱性和强还原性。因为其反应产物无污染,广泛用于在碱性条件下与金属离子反应来回收金属。

(1)某科研小组利用N2H4•H2O还原碱性含铜废液(主要成分为:[Cu(NH3)4]Cl2、NH4Cl、氨水)回收铜。已知:存在平衡[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3。
①该反应的离子方程式为 4OH-+N2H4•H2O+2[Cu(NH3)4]2+=N2↑+2Cu↓+8NH3↑+5H2O4OH-+N2H4•H2O+2[Cu(NH3)4]2+=N2↑+2Cu↓+8NH3↑+5H2O。
②反应40min,溶液pH和温度的变化对铜回收率影响如图1和图2,回收铜的最佳条件为 pH=10、75℃pH=10、75℃,溶液pH不断增大铜回收率降低的原因可能是 碱性增强,溶液中NH4+转化为NH3,有利于生成[Cu(NH3)4]2+溶液中Cu2+减少,所以Cu的回收率降低碱性增强,溶液中NH4+转化为NH3,有利于生成[Cu(NH3)4]2+溶液中Cu2+减少,所以Cu的回收率降低。
(2)水介质锅炉内壁容易发生电化学腐蚀而生锈,水合肼和Na2SO3都可作为锅炉用水的防腐蚀添加剂。
①水合肼用作锅炉防腐蚀添加剂的原因是 水合肼有强还原性,能除掉水中溶解的氧气,减缓锅炉的腐蚀水合肼有强还原性,能除掉水中溶解的氧气,减缓锅炉的腐蚀。
②与Na2SO3相比,水合肼作为防腐蚀添加剂的优点是 N2H4的用量少,不产生其他杂质N2H4的用量少,不产生其他杂质。
【考点】氮气的结构、性质及用途.
【答案】4OH-+N2H4•H2O+2[Cu(NH3)4]2+=N2↑+2Cu↓+8NH3↑+5H2O;pH=10、75℃;碱性增强,溶液中NH4+转化为NH3,有利于生成[Cu(NH3)4]2+溶液中Cu2+减少,所以Cu的回收率降低;水合肼有强还原性,能除掉水中溶解的氧气,减缓锅炉的腐蚀;N2H4的用量少,不产生其他杂质
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:52引用:1难度:0.7

