(15分)工业中利用废铜(含有锌、铝等)制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热,使之反应完全,通过

(15分)工业中利用废铜(含有锌、铝等)制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热,使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L —1 计算)。

开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
沉淀溶解的pH
Cu 2+
4.4
6.4

Al 3+
3.0
5.0
10
Zn 2+
5.9
8.9
11
(1)①为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为 ;该反应中产生尾气污染空气,请选择下图中合适的装置吸收尾气

②由表可知Zn(OH) 2 能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH) 4 ] 2— ,请写出金属锌与氢氧化钠溶液反应的离子方程式
(2)为了符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:空气为氧化剂法
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO 4 ,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加入物质甲调节pH,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10 -5 mol·L -1 ,就认为沉淀完全。已知:K sp [Fe((OH) 3 ]≈10 -38 ,然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题:
①方案为了使铁离子全部沉淀,应调节pH至少为
②方案中甲物质可选用的是
A.CaO  B.NaOH  C.CuCO 3   D.Cu 2 (OH) 2 CO 3 E.Fe 2 (SO 4 ) 3
③方案中加入少量FeSO 4 可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将铜粉放到 1.5 mol·L -1 的足量稀硫酸中,控温在50℃加入10%的足量H 2 O 2 反应0.5 h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO 4 ·5H 2 O 。
请回答下列问题:
④用过氧化氢为氧化剂法比流程中采用硝酸和硫酸溶解的优点是
⑤用少量95%的酒精淋洗的目的是
(3)废铜溶解后经过一系列操作得到硫酸铜溶液,补充完整由溶解液制备纯净硫酸铜溶液的实验步骤
lovetestest 1年前 已收到1个回答 举报

lububu 幼苗

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(1) ①3∶2  B 

② Zn+2OH +2H 2 O=[Zn(OH) 4 ] 2— +H 2

(2)①3   

②CD   

③4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O;2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+

④减少硫酸铜晶体的溶解损失

⑤ 产物是水,无污染  

(3)向溶液中加氢氧化钠溶液至pH为11,充分反应过滤洗涤,向沉淀中加适量稀硫酸溶解,制的硫酸铜溶液。


1年前

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