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实验室从废电路板粉碎金属料(主要含金属Cu,还含少量Zn、Fe、Pb等金属)中回收铜,其实验流程如图1:

已知:一定pH范围内,Cu2+、Zn2+等能与氨形成配离子。
(1)“氨浸”在题图2所示的装置中进行。
①鼓入空气,金属Cu可被氧化生成[Cu(NH34]2+,其离子方程式为
2Cu+8NH3•H2O+O2=2[Cu(NH34]2++4OH-+6H2O
2Cu+8NH3•H2O+O2=2[Cu(NH34]2++4OH-+6H2O

②空气流量过大,会降低Cu元素的浸出率,其原因是
空气流量过大,氨的挥发量增多,铜的浸出率减小
空气流量过大,氨的挥发量增多,铜的浸出率减小

③“氨浸”时向氨水中加入一定量(NH42SO4固体,有利于Cu2+转化为[Cu(NH34]2+,其原因是
增加
NH
+
4
的浓度,会抑制NH3•H2O的电离平衡,增大溶液中NH3•H2O浓度
增加
NH
+
4
的浓度,会抑制NH3•H2O的电离平衡,增大溶液中NH3•H2O浓度

(2)洗涤滤渣所得的滤液与“过滤”所得滤液合并的目的是
提高铜元素的利用率
提高铜元素的利用率

(3)滤液中主要阳离子为[Cu(NH34]2+
NH
+
4
,还含有一定量的[Zn(NH34]2+.其中铜氨配离子的离解反应可表示为:[Cu(NH34]2+(aq)⇌Cu2+(aq)+4NH3(aq),该反应的平衡常数表达式为
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
+
。某有机溶剂HR可高效萃取离解出的Cu2+(实现Cu2+与Zn2+的有效分离),其原理为(org表示有机相):Cu2+(aq)+2HR(org)⇌CuR2(org)+2H+(org);再向有机相中加入稀硫酸,反萃取得到CuSO4溶液。
结合题图3和题图4,补充完整以滤液为原料,制取较纯净CuSO4•5H2O晶体的实验方案:
将滤液和有机溶剂HR按体积比1:1混合,充分振荡,静置分层。分液,取有机相,加入适量2mol•L-1硫酸,充分振荡,静置分层,分液,取水相
将滤液和有机溶剂HR按体积比1:1混合,充分振荡,静置分层。分液,取有机相,加入适量2mol•L-1硫酸,充分振荡,静置分层,分液,取水相
,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤干燥。(实验中可选用的试剂:有机溶剂HR、2mol•L-1硫酸、3mol•L-1硫酸)。

【答案】2Cu+8NH3•H2O+O2=2[Cu(NH34]2++4OH-+6H2O;空气流量过大,氨的挥发量增多,铜的浸出率减小;增加
NH
+
4
的浓度,会抑制NH3•H2O的电离平衡,增大溶液中NH3•H2O浓度;提高铜元素的利用率;
K
=
c
C
u
2
+
c
4
N
H
3
c
[
C
u
N
H
3
4
]
2
+
;将滤液和有机溶剂HR按体积比1:1混合,充分振荡,静置分层。分液,取有机相,加入适量2mol•L-1硫酸,充分振荡,静置分层,分液,取水相
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:53引用:3难度:0.5
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    (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
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“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
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。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
     
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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (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
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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