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(shí)際制備工藝流程。
資料1:流程中RH為有機(jī)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(hào)) ③⑤③⑤。
(3)浸取后得到的溶液銅元素主要以[Cu(NH3)4]2+形式存在,浸取時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
Cu+2NH3+H2O2+2NH+4=[Cu(NH3)4]2++2H2OCu+2NH3+H2O2+2NH+4=[Cu(NH3)4]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(huì)導(dǎo)致H2O2分解,從而可能使得銅元素的浸出率下降溫度過高會(huì)導(dǎo)致H2O2分解,從而可能使得銅元素的浸出率下降。
(5)工藝流程中循環(huán)使用的物質(zhì)有:NH3、RHRH、有機(jī)溶劑、NH4ClNH4Cl。
(6)該工廠排放的水質(zhì)情況及國家允許的污水排放標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。
NH
+
4
NH
+
4
項(xiàng)目 | 廢水水質(zhì) | 排放標(biāo)準(zhǔn) |
pH | 1.0 | 6~9 |
Cu2+含量/(mg?L-1) | 72 | ≤0.5 |
NH + 4 |
2632 | ≤15 |
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(NH3)4]2++2OH-,該反應(yīng)的平衡正向移動(dòng),溶液中[Cu(NH3)4]2+濃度變大,銅元素含量上升;c~d段隨著c(OH-)的進(jìn)一步增大,Cu(OH)2+4NH3?[Cu(NH3)4]2++2OH-的平衡逆向進(jìn)行,溶液中[Cu(NH3)4]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(NH3)4]2++2OH-,該反應(yīng)的平衡正向移動(dòng),溶液中[Cu(NH3)4]2+濃度變大,銅元素含量上升;c~d段隨著c(OH-)的進(jìn)一步增大,Cu(OH)2+4NH3?[Cu(NH3)4]2++2OH-的平衡逆向進(jìn)行,溶液中[Cu(NH3)4]2+濃度變小,銅元素含量下降
。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【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=[Cu(NH3)4]2++2H2O;溫度過高會(huì)導(dǎo)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(NH3)4]2++2OH-,該反應(yīng)的平衡正向移動(dòng),溶液中[Cu(NH3)4]2+濃度變大,銅元素含量上升;c~d段隨著c(OH-)的進(jìn)一步增大,Cu(OH)2+4NH3?[Cu(NH3)4]2++2OH-的平衡逆向進(jìn)行,溶液中[Cu(NH3)4]2+濃度變小,銅元素含量下降
NH
+
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:40引用:1難度:0.6
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1.為了保護(hù)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)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+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(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
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
(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(jià)為
(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?jǐn)?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(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.四溴化鈦(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(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( ?。?br />高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5 -
3.亞硝酰氯(NOCl,熔點(diǎn):-64.5℃沸點(diǎn):-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(jī)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(shí)驗(yàn)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):
(1)用圖甲中裝置制備純凈干燥的原料氣,補(bǔ)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 ① 制備純凈NO Cu 稀硝酸 ②
①裝置連接順序?yàn)閍→
②裝置Ⅳ、V除可進(jìn)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(rèn)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(diǎn)嗎?
④實(shí)驗(yàn)開始的時(shí)候,先通入氯氣,再通入NO,原因?yàn)?
(3)有人認(rèn)為多余的氯氣可以通過如圖二裝置暫時(shí)儲(chǔ)存后再利用,請選擇可以用作氯氣的儲(chǔ)存裝置
(4)裝置Ⅶ吸收尾氣時(shí),NO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(5)有人認(rèn)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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):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.則該樣品的純度為發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:17引用:1難度:0.5
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