Question

【題目】廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物，其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術是將粉碎的印刷電路板經溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產品。某化學小組模擬該方法回收銅和制取膽礬，流程簡圖如下：

回答下列問題：

（1）反應Ⅰ是將Cu轉化為Cu(NH3)42＋，反應中H2O2的作用是____________。寫出操作①的名稱：________。

（2）反應Ⅱ是銅氨溶液中的Cu(NH3)42＋與有機物RH反應，寫出該反應的離子方程式：__________________________________________。操作②用到的主要儀器名稱為______________，其目的是(填序號)________。

a．富集銅元素

b．使銅元素與水溶液中的物質分離

c．增加Cu2＋在水中的溶解度

（3）反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應生成CuSO4和________。若操作③使用如圖裝置，圖中存在的錯誤是__________________________________________。

（4）操作④以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅，陽極產物是________________。 流程中有三處實現了試劑的循環使用，已用虛線標出兩處，第三處的試劑是________。

Answer 1

【答案】氧化劑過濾Cu(NH3)42＋＋2RH=CaR2＋2NH3↑＋2NH4＋分液漏斗abRH分液漏斗末端未緊貼燒杯內壁濾液過多O2、H2SO4H2SO4

【解析】

廢電路板中加入雙氧水、氨氣、氯化銨溶液，得到銅氨溶液和殘渣，分離難溶性固體和溶液采用過濾方法，所以操作①是過濾，反應Ⅰ是將Cu轉化為Cu（NH3）42+，Cu元素化合價由0價變為+2價，所以Cu是還原劑，則雙氧水是氧化劑，將Cu氧化；反應Ⅱ是銅氨溶液中的Cu（NH3）42+與有機物RH反應，生成CuR2，同時生成NH4+和NH3；互不相溶的液體采用分液方法分離，所以操作②是分液；向有機層中加入稀硫酸，根據流程圖知，生成CuSO4和HR，然后采用分液方法分離得到HR，以石墨為電極電解硫酸銅溶液時，陽極上氫氧根離子放電、陰極上銅離子放電；電解硫酸銅溶液時能得到硫酸，硫酸能循環利用。

（1）雙氧水具有氧化性，能氧化還原性物質Cu，所以雙氧水作氧化劑；分離難溶性固體和溶液采用過濾方法，該混合溶液中貴重金屬是難溶物、銅氨溶液是液體，所以操作①是過濾；（2）反應Ⅱ是銅氨溶液中的Cu（NH3）42+與有機物RH反應生成CuR2，同時生成NH4+和NH3，根據反應物和生成物書寫該反應的離子方程式Cu（NH3）42++2RH=CuR2+2NH4++2NH3↑；分離互不相溶的液體采用分液方法，分液時常用分液漏斗，分液的目的是富集銅元素、使銅元素與水溶液中的物質分離，所以ab正確；（3）反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應相當于復分解反應，所以生成CuSO4和RH，分液時分液漏斗下端要緊靠燒杯內壁，且分液漏斗內不能盛放太多溶液；（4）以石墨為電極電解硫酸銅溶液時，陽極上氫氧根離子放電、陰極上銅離子放電，所以陽極上生成O2，同時有大量的H+生成，且SO42-也向陽極移動在陽極積累，因此陽極產物還有H2SO4；電解硫酸銅溶液時能得到硫酸，在反應III中用到硫酸，所以H2SO4能循環利用。