Question

【題目】【2015天津卷】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 。操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是 。

（5）流程中有三次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 。循環使用的NH4Cl在反應Ⅰ中的主要作用是 。

Answer 1

【答案】（1）作氧化劑 過濾

（2）Cu(NH3 )42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2 分液漏斗 a b

（3）RH 分液漏斗尖端未緊靠燒杯內壁 液體過多

（4）O2 H2SO4 加熱濃縮 冷卻結晶 過濾

（5）H2SO4 防止由于溶液中的c（OH-）過高，生成Cu（OH）2沉淀

【解析】（1）反應Ⅰ是將Cu轉化為Cu(NH3 )42+，Cu被氧化，則反應中H2O2 的作用是作氧化劑；操作①是把濾渣和液體分離，所以該操作為過濾；

（2）根據流程圖可知，Cu(NH3 )42+與有機物RH反應生成CuR2和氨氣、氯化銨，所以該反應的離子方程式是Cu(NH3 )42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2 ；操作②是把水層與有機層分離，所以為分液操作，需要的主要儀器為分液漏斗；Cu元素富集在有機層，所以該操作的目的是富集Cu元素，使銅元素與水溶液中的物質分離，答案選ab；

（3）CuR2中R元素為-1價，所以反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應生成CuSO4和RH；操作③使用的過濾操作中分液漏斗尖端未緊靠燒杯內壁，且分液漏斗內的液體太多；

（4）以石墨作電極電解CuSO4 溶液。陰極析出銅，則陽極為陰離子氫氧根放電，生成氧氣，導致氫離子濃度增大，所以陽極的產物有O2 、H2SO4；由溶液得到晶體的操作步驟一般為加熱濃縮 冷卻結晶 過濾；

（5）操作④中得到的硫酸可用在反應III中，所以第三種循環的試劑為H2SO4 ；氯化銨溶液為酸性，可降低溶液中氫氧根離子的濃度，防止由于溶液中的c（OH-）過高，生成Cu（OH）2沉淀。