Question

废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：

回答下列问题：

（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH₃)₄²⁺，反应中H₂O₂的作用是_____。写出操作①的名称：_________。

（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH₃)₄²⁺与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：_______。操作②用到的主要仪器名称为_____，其目的是（填序号）_________。

a．富集铜元素

b．使铜元素与水溶液中的物质分离

c．增加Cu^2＋在水中的溶解度

（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR₂与稀硫酸反应生成CuSO₄和______。若操作③使用下图装置，图中存在的错误是_____。

（4）操作④以石墨作电极电解CuSO₄溶液。阴极析出铜，阳极产物是_______。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是____________。

（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是______。循环使用的NH₄Cl在反应Ⅰ中的主要作用是________。

Answer

作氧化剂 过滤 Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2 分液漏斗 a b RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多 O2、H2SO4 加热浓缩 冷却结晶 过滤 H2SO4 防止由于溶液中的c（OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀

【解析】

（1）废电路板中加入双氧水、氨气、氯化铵溶液，得到铜氨溶液和残渣，分离难溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以操作①为过滤。反应Ⅰ是将铜转化为铜氨溶液，铜元素的化合价升高，所以铜是还原剂，则双氧水为氧化剂，将铜氧化。

（2）反应Ⅱ是铜氨溶液中的铜氨离子与有机物RH反应，生成CuR2，同时生成NH4+和 NH3，方程式为：Cu(NH3）42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2。分液的目的是富集铜元素，使铜元素与水溶液中的物质分离，所以a b正确。

（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应相当于复分解反应，所以生成硫酸铜和RH。互不相溶的液体采用分液的方法，分液时分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁，且分液漏斗内部不能盛放太多溶液。

（4）以石墨为电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，所以阳极上产生O2，同时有大量的氢离子生成，且硫酸根离子也向阳极移动在阳极积累，因此阳极产物还有硫酸，从溶液中获取晶体可通过加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。

（5）电解硫酸铜溶液时得到硫酸，在反应Ⅲ中用到的H2SO4，所以硫酸能循环使用。氯化铵电离出的铵根离子抑制一水合氨的电离，从而降低溶液的碱性， 防止由于溶液中的c（OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀。