题目内容

【题目】废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍.湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品.某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:

回答下列问题:
(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)2+4,反应中H2O2 的作用是
(2)反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3)2+4与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式: . 操作②用到的主要仪器名称为 , 其目的是(填序号)
a.富集铜元素 b.使铜元素与水溶液中的物质分离 c.增加Cu2+在水中的溶解度
(3)操作④以石墨作电极电解CuSO4 溶液.阴极析出铜,阳极产物是 . 操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是
(4)流程中有三次实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是

【答案】
(1)作氧化剂
(2)Cu(NH342++2RH=2NH4++2NH3+CuR2;分液漏斗;ab
(3)O2、H2SO4;加热浓缩、冷却结晶、过滤
(4)H2SO4
【解析】解:废电路板中加入双氧水、氨气、氯化铵溶液,得到铜氨溶液和残渣,分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,所以操作①是过滤,反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH342+ , Cu元素化合价由0价变为+2价,所以Cu是还原剂,则双氧水是氧化剂,将Cu氧化;反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH342+与有机物RH反应,生成CuR2 , 同时生成NH4+和NH3;互不相溶的液体采用分液方法分离,所以操作②是分液;向有机层中加入稀硫酸,根据流程图知,生成CuSO4和HR,然后采用分液方法分离得到HR,以石墨为电极电解硫酸铜溶液时,阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电;从硫酸铜溶液中获取胆矾,采用加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到晶体;(1)双氧水具有氧化性,能氧化还原性物质Cu,所以双氧水作氧化剂;所以答案是:作氧化剂;(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH342+与有机物RH反应生成CuR2 , 同时生成NH4+和NH3 , 根据反应物和生成物书写该反应的离子方程式Cu(NH342++2RH=2NH4++2NH3+CuR2;分离互不相溶的液体采用分液方法,分液时常用分液漏斗,分液的目的是富集铜元素、使铜元素与水溶液中的物质分离,所以ab正确,所以答案是:Cu(NH342++2RH=2NH4++2NH3+CuR2;分液漏斗;ab;(3)以石墨为电极电解硫酸铜溶液时,阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电,所以阳极上生成O2 , 同时有大量的H+生成,且SO42也向阳极移动在阳极积累,因此阳极产物还有H2SO4;从溶液中获取晶体采用加热浓缩、冷却结晶、过滤方法,所以答案是:O2、H2SO4;加热浓缩、冷却结晶、过滤;(4)电解硫酸铜溶液时能得到硫酸,在反应III中用到硫酸,所以H2SO4能循环利用;所以答案是:H2SO4

练习册系列答案
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【题目】Ⅰ. 某课外活动小组为了检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的SO2CO2气体,设计了如图所示实验装置,abc为止水夹,B是用于储气的气囊,D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。

请回答下列问题

1对于易燃、易爆、有毒的化学物质,往往会在其包装上面贴上危险警告标签。浓硫酸的危险警告标签是_______

2装置A中发生反应的化学方程式为____________________________

3此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快,因此设计了虚框部分的装置,则正确的操作顺序是_________________(用操作编号填写)

A装置中加入浓硫酸,加热,使A中产生的气体进入气囊B,当气囊中充入一定量气体时,停止加热;

待装置A冷却,且气囊B的体积不再变化后,关闭止水夹a,打开止水夹b,慢慢挤压气囊,使气囊B中气体慢慢进入装置C中,待达到实验目的后,关闭止水夹b

打开止水夹ac,关闭止水夹b

4实验时,装置C中的现象为_______________________________________

5D中产生_______________________________________现象时,可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO2,而不是SO2

6若为检验浓硫酸与木炭在加热条件下生成的水蒸汽,可在装置__________之间加上一个盛有无水CuSO4的硬质玻璃管。

Ⅱ. Cu与浓硫酸反应可得硫酸铜溶液。某学习小组将铜屑放入一定浓度的硫酸中,加热并不断鼓入空气也可得硫酸铜溶液,其反应原理为2CuO22H2SO42CuSO42H2O。现欲将12.8g铜完全溶解,加蒸馏水后得200 mL溶液。计算:

7参加反应的氧气在标准状况下的体积是___________________ L

8所得硫酸铜溶液的物质的量浓度是__________________ mol/L

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