问题 问答题

(16分)工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾(CuSO4·5H2O)。该废料中各种成份含量如下:Cu和CuO约占87%,其它为Mg、Al、Fe、Si及其氧化物,还有少量的难溶物质。工艺流程为:

部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表:

沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)2
pH5.23.16.79.49.7
回答:

(1)步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状?

                                                                  

(2)步骤②中的离子方程式(写出2个即可):

                                                                  

步骤⑤中H2O2参加反应的离子方程式:                                  

(3)步骤⑥中调节溶液pH时适宜的物质是               (填序号);

A.NaOH     B.氨水    C.Cu2(OH)2CO3    D.Cu(OH)2      E.MgCO3

步骤⑥中滤渣成份的化学式                             

(4)步骤⑦中用硫酸调节pH=2~3的原因是                                    

步骤⑧的分离方法是                                                      

答案

(16分)(1)增大固体反应物的表面积,增大化学反应的速率。(2分)

(2)2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑;   Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑;

Al2O3+2OH=2AlO2+H2O;         SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 。

(每写出其中1个给2分,共4分,没气体符号扣1分,未配平0分)

2Fe2+H2O2 +2H=2Fe3+2H2O     (2分)

(3)C、D    (2分)   Fe(OH)3   (1分)

(4)加热蒸发浓缩时会导致Cu2发生水解生成Cu(OH)2,用硫酸调节pH=2~3是为了抑制Cu2的水解,也不会引入杂质。  (2分)    蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。(3分)

(1)将含铜废料研磨成粉状,可以)增大固体反应物的表面积,增大化学反应的速率。

(2)废料中能和氢氧化钠反应的是铝、硅、氧化铝和二氧化硅,所以方程式为2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑、Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑、Al2O3+2OH=2AlO2+H2O、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。双氧水的目的是氧化混合液中的亚铁离子,生成铁离子,以形成氢氧化铁沉淀而除去,所以方程式为2Fe2+H2O2 +2H=2Fe3+2H2O。

(3)用于既要调节溶液的pH,又不能引入杂质,所以应该选择CD。通过控制溶液的pH以形成氢氧化铁沉淀,即步骤⑥中滤渣成份的化学式Fe(OH)

(4)由于溶液中铜离子水解显酸性,加热蒸发浓缩时会导致Cu2发生水解生成Cu(OH)2,所以用硫酸调节pH=2~3是为了抑制Cu2的水解,且也不会引入杂质。要从溶液中分离得到硫酸铜晶体,可以通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤即可。

单项选择题
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