試卷征集
加入會員
操作視頻

廢棄的鋰離子電池中含有大量Co、Ni、Mn、Cu、Al等金屬元素,需回收處理。檸檬酸因具有酸性和較好的絡(luò)合性,可用于浸出金屬離子并得到檸檬酸浸出液,下列是某小組研究從檸檬酸浸出液中去除銅的方法。
方法一:調(diào)pH去除銅
資料1:金屬離子沉淀的pH
Al(OH)3 Cu(OH)2 Ni(OH)2 Co(OH)2 Mn(OH)2
開始沉淀pH 3.53 4.91 6.88 7.40 8.14
沉淀完全pH 4.89 6.67 8.87 9.39 10.14
(1)由數(shù)據(jù)分析,甲同學(xué)提出可以控制溶液pH至
6.67
6.67
去除溶液中銅離子。
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),測得不同pH下銅的沉淀率如表。
pH 5 8 10 12
銅的沉淀率 2.3 7.2 9.8 12
由數(shù)據(jù)分析pH=12時銅的沉淀率為12%,遠(yuǎn)小于理論分析結(jié)果,分析可能原因
檸檬酸是一種強(qiáng)絡(luò)合劑,銅離子與檸檬酸結(jié)合能力大于與氫氧根離子的結(jié)合能力,致使銅離子無法完全與氫氧根離子結(jié)合形成氫氧化物沉淀
檸檬酸是一種強(qiáng)絡(luò)合劑,銅離子與檸檬酸結(jié)合能力大于與氫氧根離子的結(jié)合能力,致使銅離子無法完全與氫氧根離子結(jié)合形成氫氧化物沉淀
。結(jié)論:不可以通過調(diào)pH去除銅。
方法二:還原法去除銅
資料2:抗壞血酸(C6H8O6)具有較強(qiáng)的還原性,氧化后為脫氫抗壞血酸(C6H6O6);受熱易分解。
向檸檬酸浸出液中加入抗壞血酸能有效的將Cu2+還原成金屬Cu。某實(shí)驗(yàn)小組研究了相同條件下,pH、反應(yīng)時間和溫度分別對Cu沉淀率的影響。
(3)依據(jù)圖1和圖2,判斷沉淀銅選擇最佳pH為
6
6
,理由是
pH=6時銅離子沉淀率較高,而其他金屬離子損失率相對較少
pH=6時銅離子沉淀率較高,而其他金屬離子損失率相對較少
。
(4)從圖3可以看出,隨著溫度的升高,相同時間內(nèi)Cu的沉淀率先逐漸增加,在80℃時達(dá)到最高點(diǎn),后略有下降。分析原因
溫度升高,反應(yīng)速率變快,當(dāng)溫度超過80℃時,抗壞血酸出現(xiàn)分解,導(dǎo)致還原性降低,還原銅的能力減弱
溫度升高,反應(yīng)速率變快,當(dāng)溫度超過80℃時,抗壞血酸出現(xiàn)分解,導(dǎo)致還原性降低,還原銅的能力減弱
。
(5)由上述實(shí)驗(yàn)可知:抗壞血酸還原銅離子可能存在的路徑
Cu2++C6H8O6=C6H6O6+2H++Cu
Cu2++C6H8O6=C6H6O6+2H++Cu
,
Cu(OH)2+C6H8O6=C6H6O6+2H2O+Cu
Cu(OH)2+C6H8O6=C6H6O6+2H2O+Cu
。(用離子方程式表示)
結(jié)論:可以通過還原法去除銅。

【答案】6.67;檸檬酸是一種強(qiáng)絡(luò)合劑,銅離子與檸檬酸結(jié)合能力大于與氫氧根離子的結(jié)合能力,致使銅離子無法完全與氫氧根離子結(jié)合形成氫氧化物沉淀;6;pH=6時銅離子沉淀率較高,而其他金屬離子損失率相對較少;溫度升高,反應(yīng)速率變快,當(dāng)溫度超過80℃時,抗壞血酸出現(xiàn)分解,導(dǎo)致還原性降低,還原銅的能力減弱;Cu2++C6H8O6=C6H6O6+2H++Cu;Cu(OH)2+C6H8O6=C6H6O6+2H2O+Cu
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:24引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.我國青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是( ?。?br />

    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:27引用:2難度:0.9
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì))。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     
    。
    (4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     
    。
    (5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
  • 3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng),但能與SiO2反應(yīng).硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣(含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產(chǎn)工藝流程如下:

    (1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
APP開發(fā)者:深圳市菁優(yōu)智慧教育股份有限公司| 應(yīng)用名稱:菁優(yōu)網(wǎng) | 應(yīng)用版本:5.0.7 |隱私協(xié)議|第三方SDK|用戶服務(wù)條款
本網(wǎng)部分資源來源于會員上傳,除本網(wǎng)組織的資源外,版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯版權(quán),請立刻和本網(wǎng)聯(lián)系并提供證據(jù),本網(wǎng)將在三個工作日內(nèi)改正