【題目】實驗室從廢電路板粉碎金屬料(主要含金屬Cu,還含少量Zn、FePb等金屬)中回收銅,其實驗流程如下:

已知:一定pH范圍內(nèi),Cu2+Zn2+等能與氨形成配離子。

(1)“氨浸在題圖-1所示的裝置中進行。

①鼓入空氣,金屬Cu可被氧化生成[Cu(NH3)4] 2+,其離子方程式為________

②空氣流量過大,會降低Cu元素的浸出率,其原因是_____________。

氨浸時向氨水中加入一定量(NH4)2SO4固體,有利于Cu2+轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)4]2+,其原因是_________

(2)洗滌濾渣所得的濾液與過濾所得濾液合并的目的是________________。

(3)濾液中主要陽離子為[Cu(NH3)4]2+、NH,還含有一定量的[Zn(NH3)4]2+。其中銅氨配離子的離解反應可表示為:[Cu(NH3)4]2+(aq) Cu2+(aq) +4NH3(aq),該反應的平衡常數(shù)表達式為________;某有機溶劑HR可高效萃取離解出的Cu2+(實現(xiàn)Cu2+Zn2+的有效分離),其原理為(org表示有機相)Cu2+(aq) + 2HR(org) CuR2(org) + 2H+(org);再向有機相中加入稀硫酸,反萃取得到CuSO4溶液。

結合題圖-2和題圖-3,補充完整以濾液為原料,制取較純凈CuSO4·5H2O晶體的實驗方案:_______,蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾洗滌干燥。(實驗中可選用的試劑:有機溶劑HR、2mol·L1硫酸、3mol·L1硫酸)。

【答案】2Cu + 8NH3 ·H2O + O2 = 2[Cu(NH3)4] 2 + 4OH+ 6H2O 空氣流量過大,氨的揮發(fā)量增多,銅的浸出率減小 增加NH 的濃度,會抑制NH3 ·H2O的電離平衡,增大溶液中NH3·H2O濃度 提高銅元素的利用率 將濾液和有機溶劑HR按體積比11混合,充分振蕩,靜置分層。分液,取有機相,加入適量2 mol·L1硫酸,充分振蕩,靜置分層。分液,取水相

【解析】

金屬料(主要含金屬Cu,還含少量Zn、Fe、Pb等金屬)加入氨水同時通入空氣進行氨浸,Cu、Zn被氧化后和氨水形成配合物溶于水中,過濾除去Fe、Pb等金屬;得到的濾液中主要陽離子為[Cu(NH3)4]2+、NH,還含有一定量的[Zn(NH3)4]2+;之后利用有機溶劑HR萃取Cu2+,萃取后再向有機相中加入稀硫酸,反萃取得到CuSO4溶液,之后經(jīng)蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾洗滌干燥得到硫酸銅晶體。

(1)①鼓入空氣,金屬Cu可被氧化生成[Cu(NH3)4] 2+,氧化劑應為氧氣,結合電子守恒和元素守恒可得離子方程式為2Cu + 8NH3 ·H2O + O2= 2[Cu(NH3)4] 2 + 4OH+ 6H2O

②空氣流量過大,氨的揮發(fā)量增多,導致銅的浸出率減;

氨浸時向氨水中加入一定量(NH4)2SO4固體,可增加NH 的濃度,會抑制NH3 ·H2O的電離平衡,增大溶液中NH3·H2O濃度,有利于Cu2+轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)4]2+

(2)洗滌濾渣所得的濾液中含有銅元素,洗滌濾渣所得的濾液與“過濾”所得濾液合并可提高銅元素的利用率;

(3)銅氨配離子的離解反應可表示為:[Cu(NH3)4]2+(aq) Cu2+(aq) +4NH3(aq),其平衡常數(shù)表達式為;

據(jù)圖可知當有機相和水相體積比為1:1時,銅的浸取率已經(jīng)很高,繼續(xù)增大有機相的體積浸取率有所下降,所以萃取時有機相和水相體積比取1:1;據(jù)圖可知當硫酸的濃度為2mol/L3mol/L時反萃取率相差不大,但濃度過大會造成硫酸的浪費,所以反萃取時硫酸的濃度選2mol/L,具體操作為:將濾液和有機溶劑HR按體積比11混合,充分振蕩,靜置分層。分液,取有機相,加入適量2 mol·L1硫酸,充分振蕩,靜置分層。分液,取水相,蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾洗滌干燥。

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2120℃時取1L該混合氣體與9L氧氣混合,充分燃燒后,當恢復到120℃和燃燒前的壓強時,體積增大6.25%,試通過計算確定混合氣中各成分的分子式___

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A. 反應前2min的平均速率v(SO2)0.1amol/(L.min)

B. 當混合氣體的物質(zhì)的量不再改變時,反應達到平衡狀態(tài)

C. 平衡后保持其它條件不變,從容器中分離出部分硫,平衡向正反應方向移動

D. 平衡后保持其他條件不變,升高溫度和加入催化劑,SO2的轉(zhuǎn)化率均增大

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A.Q點時,Y的轉(zhuǎn)化率最大

B.升高溫度,平衡常數(shù)增大

C.WX的正反應速率等于MX的正反應速率

D.平衡時,再充入Z,達到平衡時Z的體積分數(shù)一定增大

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(1)混合氣體中NONO2的體積比。_____________

(2)硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度。__________________

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105min內(nèi),v(CH3OH)____

2)若保持體積不變,再充入2molCO1.5molCH3OH,此時v()__v()(”“”),平衡常數(shù)為____。

3)在題干其他條件不變的情況下,再增加2molCO5molH2,達到新平衡時,H2的體積分數(shù)與原平衡對比:____。

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C.若反應溫度升高,則活化分子的百分數(shù)增大,反應速率增大

D.若低溫時,該反應為正向自發(fā)進行,則△H>0

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