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随着信息产业的高速发展和家用电器的普及,我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题,目前我们台州大多采用32%~35%的FeCl3溶液溶解

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随着信息产业的高速发展和家用电器的普及,我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题,目前我们台州大多采用32%~35%的FeCl 3 溶液溶解印刷线路板上的金属铜,从而进行对铜的回收和利用。经分析腐蚀废液中主要含有HCl 、FeCl 2 和CuCl 2 等溶质。

(1)用32%~35%的FeCl 3 溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是

(用离子方程式表示):     ▲   

(2)工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法,下面是常用的两种方法:

Ⅰ、电化学方法回收腐蚀废液中铜,则阳极(石墨)上的电极反应式为:    ▲  

Ⅱ、工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜:

①用铁粉回收铜的实验操作为     ▲     

②科学家对铁置换铜工艺的研究如下:

分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜,将置换出的铜粉放入250mL烧杯中,加入120mL 1.5 mol·L 1 的硫酸,水浴加热,控制温度在70 ℃ ,搅拌,在10、20、30、40、50、60min时,分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内,将上层清液倒回小烧杯中,用蒸馏水洗净试样,过滤,在105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。

已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果,b表示用废铁屑置换铜的除铁效果,c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果,你认为除铁效果最好的是     ▲    (填a、b或c),其原因是     ▲   

(3)工业上也可用腐蚀废液生成CuCl 2 ·2H 2 O,从而进行对废液的利用,其工艺流程如下:

已知:pH ≥9.6时,Fe 2+ 以Fe(OH) 2 的形式完全沉淀; pH ≥6.4时,Cu 2+ 以Cu(OH) 2 的形式完全沉淀; pH在3~4时,Fe 3+ 以Fe(OH) 3 的形式完全沉淀。

①试剂A最好应选用     ▲   

a.浓硫酸       b.Cl 2         c.NaClO    d.NaOH溶液

理由是     ▲   

②分析有关物质的溶解度曲线(如下图),为了获得CuCl 2 ·2H 2 O晶体,对滤液B进行的操作是:     ▲        ▲    ,过滤得到产品。

③测定CuCl 2 ·2H 2 O产品的质量分数可按下法:取2.000g产品,用水溶解后,加入60.00 mL 0.4000 mol·L 1 的KI溶液(足量),充分反应后加入淀粉指示剂,用0.4000 mol·L 1 Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴定,耗去此标准液25.00 mL时,刚好到达滴定终点。

已知:2Cu 2 +4I =2CuI↓+I 2     I 2 +2S 2 O 3 2 =2I +S 4 O 6 2

此产品中CuCl 2 ·2H 2 O的质量分数为     ▲   

▼优质解答
答案和解析

(15分)

(1) 2Fe 3+ +Cu=2Fe 2+ +Cu 2+ (1分)

(2)Ⅰ、阳极:Fe 2+ -e  Fe 3+             (2分)

Ⅱ、①加入过量铁粉CuCl 2 + Fe Cu + FeCl 2 , 过滤,在所得固体中加入稀盐酸溶解残余的铁,再滤出固体洗涤得铜。(2分)②a (1分) ;使用细铁粉,还原得细铜粉,铜粉颗粒越小,与酸接触的表面积越大,内部的铁与酸反应越快,即除铁效率越高。(2分)

(3)①c (1分) ;NaClO能将Fe 2 氧化为Fe 3 ,且反应能消耗H + ,增大溶液的pH使Fe 3 ?? 沉淀(2分)

②蒸发浓缩,冷却结晶(2分)  ③85.50% (2分)

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