Question

【題目】從含銅廢料（如：覆銅板、印刷線路板及鉛冰銅等）中提取銅，既可提高資源的利用率又可減少重金屬污染．

（1）廢覆銅板（Cu和Sn組成）可用CuSO4和H2SO4混合溶液作電解質溶液，直接電解回收精銅，陽極上發生的電極反應為 ．
（2）廢印刷線路板中的銅常用含鹽酸的FeCl3溶液或H2O2﹣HCl﹣NaCl混合溶液浸取回收．
①用FeCl3溶液浸取銅時發生反應的離子方程式為；若加鹽酸不足，反應一段時間后線路板表面有紅褐色沉淀，產生紅褐色沉淀的原因是 ．
②將粉碎后的廢印刷線路板放入三口燒瓶中，分別加入由0.3molL﹣1鹽酸、0.5molL﹣1NaCl及不同濃度的H2O2組成的混合溶液，在溫度、攪拌速率及固液比等均相同時，銅的浸取率隨H2O2的濃度和時間的變化如圖1所示．當c（H2O2）=0molL﹣1時，也有少量的銅被浸出，其原因是 ．
③用H2O2﹣HCl﹣NaCl混合溶液浸取時，其浸取過程包括：
（Ⅰ） Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
（Ⅱ） Cu2++Cu2Cu+
（Ⅲ） Cu++nCl﹣CuCln（n﹣1）﹣
（Ⅳ） 2CuCln（n﹣1）﹣+2H++H2O2=2Cu2++2H2O+2nCl﹣
其他條件相同時，增大下列離子濃度可以加速Cu從廢電路板中浸出的是（填序號）．
a．Na+ b．Cu2+ c．Cl﹣d．OH﹣
（3）鉛冰銅（PbS、Cu2S及FeS的混合物）可用HCl﹣H2O2混合溶液浸�。�
①Cu2S被HCl﹣H2O2混合溶液浸取得到硫酸銅和氯化銅溶液的化學方程式為 ．
②若由H2SO4代替HCl﹣H2O2中的HCl，其他條件相同，銅的浸取率隨硫酸濃度的變化如圖2所示．當H2SO4濃度大于3.1molL﹣1時，硫酸濃度越大，銅的浸取率反而越小，其原因可能是 ．

Answer 1

【答案】
（1）Cu﹣2e﹣=Cu2+和Sn﹣2e﹣=Sn2+
（2）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；c（H+）和c（Fe3+）小，有利于Fe3+水解生成Fe（OH）3沉淀；液面上方空氣中O2隨攪拌不斷進入溶液，溶解的O2將銅氧化而被浸�。籦c
（3）Cu2S+5H2O2+2HCl=CuCl2+CuSO4+6H2O；過量的硫酸會生成PbSO4沉淀包裹在鉛冰銅顆粒表面，使銅無法與浸出液接觸
【解析】解：（1）電解法精煉銅，陽極為活性電極，電極本身參與放電，銅失去電子發生氧化反應，電極反應式：Cu﹣2e﹣=Cu2+；錫失去電子生成錫離子，電極反應式：Sn﹣2e﹣=Sn2+；
所以答案是：Cu﹣2e﹣=Cu2+ 和Sn﹣2e﹣=Sn2+；
2）①三價鐵離子能夠氧化銅生成銅離子，本身被還原為二價鐵離子，離子方程式：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
若加鹽酸不足，溶液中氫離子濃度較小，三價鐵離子水解生成氫氧化鐵，所以若加鹽酸不足，反應一段時間后線路板表面有紅褐色沉淀；
所以答案是：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
c（H+）和c（Fe3+）小，有利于Fe3+水解生成Fe（OH）3沉淀；
②當c（H2O2）=0molL﹣1時，液面上方空氣中O2隨攪拌不斷進入溶液，溶解的O2將銅氧化而被浸取，所以也有少量的銅被浸出；
所以答案是：液面上方空氣中O2隨攪拌不斷進入溶液，溶解的O2將銅氧化而被浸��；
③a．依據給出的方程式可知，上述反應與鈉離子都無關，所以改變鈉離子的濃度，不影響Cu從廢電路板中浸出，故a不選；
b．由Cu2++Cu2Cu+可知增大銅離子濃度，上述反應的速率加快，故b選；
c．由Cu++nCl﹣CuCln（n﹣1）﹣可知增大Cl﹣濃度，反應Ⅲ加快，故c選；
d．氫氧根離子能夠與氫離子、銅離子反應，增大氫氧根離子濃度，能夠使氫離子、銅離子濃度減小，反應速率減慢，故d不選；
故選：bc；
3）①Cu2S在鹽酸的酸性環境下被過氧化氫生成硫酸銅、氯化銅和水，依據得失電子守恒，原子個數守恒反應的方程式為：Cu2S+5H2O2+2HCl=CuCl2+CuSO4+6H2O；
所以答案是：Cu2S+5H2O2+2HCl=CuCl2+CuSO4+6H2O；
②由H2SO4代替HCl﹣H2O2中的HCl，其他條件相同，銅的浸取率隨硫酸濃度的變化如圖2所示．當H2SO4濃度大于3.1molL﹣1時，過量的硫酸會生成PbSO4沉淀包裹在鉛冰銅顆粒表面，使銅無法與浸出液接觸，使得硫酸濃度越大，銅的浸取率反而越小；
所以答案是：過量的硫酸會生成PbSO4沉淀包裹在鉛冰銅顆粒表面，使銅無法與浸出液接觸；