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          印刷電路板廢液主要含CuCl2、FeCl2以及少量的FeCl3等物質,以廢液為原料制備CuSO4,實現資源回收再利用,流程如圖所示。
          (1)粗CuSO4溶液的制備:

          ①上述流程中能加快反應速率的措施有
          粉碎、升溫
          粉碎、升溫

          ②加入鐵屑后,印刷電路板廢液中發生的離子反應有
          2Fe3++Fe=3Fe2+,Cu2++Fe=Fe2++Cu
          2Fe3++Fe=3Fe2+,Cu2++Fe=Fe2++Cu

          (2)CuSO4溶液的精制
          ⅰ.經檢驗,粗CuSO4溶液含有Fe2+
          ⅱ.向粗CuSO4溶液滴加3%的H2O2溶液,當溶液中Fe2+完全氧化后,加CuCO3粉末調節溶液的pH=4。
          ⅲ.將溶液加熱至沸,趁熱減壓過濾,得到精制CuSO4溶液。
          ①用離子方程式說明加入H2O2溶液的作用:
          2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
          2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

          ②已知:25℃時,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,CuSO4飽和溶液中Cu2+的物質的量濃度為1.41mol?L-1。ⅱ中調節溶液pH=4,請結合計算說明此時Cu2+是否開始沉淀
          pH=4時此時c(OH-)=10-10mol/L,則Q[Cu(OH)2]=c(Cu2+)?c2(OH-)=1.41×(10-102+=1.41×10-20<2.2×10-20=Ksp[Cu(OH)2],所以說明Cu2+尚未開始沉淀
          pH=4時此時c(OH-)=10-10mol/L,則Q[Cu(OH)2]=c(Cu2+)?c2(OH-)=1.41×(10-102+=1.41×10-20<2.2×10-20=Ksp[Cu(OH)2],所以說明Cu2+尚未開始沉淀

          (3)工業生產中也可采用電解的方法由Cu制得CuSO4,如圖所示:

          ①與直流電源a端相連的電極材料是
          銅片
          銅片
          (填“銅片”a或“石墨”)。
          ②將進口處較濃硫酸替換成Na2SO4溶液進行實驗,發現得到的CuSO4溶液pH比替換前升高,結合化學用語解釋pH升高的原因是
          替換為Na2SO4后,陰極區發生反應2H++2e-=H2↑,陰極區c(OH-)>c(H+),OH-也可以通過陰離子交換膜運動到陽極區,導致CuSO4溶液pH升高
          替換為Na2SO4后,陰極區發生反應2H++2e-=H2↑,陰極區c(OH-)>c(H+),OH-也可以通過陰離子交換膜運動到陽極區,導致CuSO4溶液pH升高

          【答案】粉碎、升溫;2Fe3++Fe=3Fe2+,Cu2++Fe=Fe2++Cu;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;pH=4時此時c(OH-)=10-10mol/L,則Q[Cu(OH)2]=c(Cu2+)?c2(OH-)=1.41×(10-102+=1.41×10-20<2.2×10-20=Ksp[Cu(OH)2],所以說明Cu2+尚未開始沉淀;銅片;替換為Na2SO4后,陰極區發生反應2H++2e-=H2↑,陰極區c(OH-)>c(H+),OH-也可以通過陰離子交換膜運動到陽極區,導致CuSO4溶液pH升高
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:7引用:2難度:0.6
          相似題
          • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質)。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如圖:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示)。
            (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則操作B是
             

            (4)煅燒A的反應方程式是
             

            (5)ag燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示)。

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
          • 2.我國青藏高原的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關說法錯誤的是(  )

            發布:2025/1/6 7:30:5組卷:28引用:2難度:0.9
          • 3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應,但能與SiO2反應.硫鐵礦燒渣是一種工業廢渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產工藝流程如下:

            (1)焙燒時產生的主要有害氣體是
             

            (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
             
            (除KSCN外).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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