实验室从废电路板粉碎金属料(主要含金属Cu，还含少量Zn、Fe、Pb等金属)中回收铜，其实...

实验室从废电路板粉碎金属料(主要含金属Cu，还含少量Zn、Fe、Pb等金属)中回收铜，其实验流程如下：

已知：一定pH范围内，Cu2+、Zn2+等能与氨形成配离子。

(1)“氨浸”在题图-1所示的装置中进行。

①鼓入空气，金属Cu可被氧化生成[Cu(NH3)4] 2+，其离子方程式为________；

②空气流量过大，会降低Cu元素的浸出率，其原因是_____________。

③“氨浸”时向氨水中加入一定量(NH4)2SO4固体，有利于Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+，其原因是_________。

(2)洗涤滤渣所得的滤液与“过滤”所得滤液合并的目的是________________。

(3)滤液中主要阳离子为[Cu(NH3)4]2+、NH，还含有一定量的[Zn(NH3)4]2+。其中铜氨配离子的离解反应可表示为：[Cu(NH3)4]2+(aq) Cu2+(aq) +4NH3(aq)，该反应的平衡常数表达式为________；某有机溶剂HR可高效萃取离解出的Cu2+(实现Cu2+与Zn2+的有效分离)，其原理为(org表示有机相)：Cu2+(aq) + 2HR(org) CuR2(org) + 2H+(org)；再向有机相中加入稀硫酸，反萃取得到CuSO4溶液。　　

结合题图-2和题图-3，补充完整以滤液为原料，制取较纯净CuSO4·5H2O晶体的实验方案：_______，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤干燥。(实验中可选用的试剂：有机溶剂HR、2mol·L−1硫酸、3mol·L−1硫酸)。

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孔雀石的主要成分是，还含有少量、等杂质，实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体流程如下：

已知相关氢氧化物沉淀的pH范围如下：

完成下列填空：

（1）滤液1中含有的金属阳离子有_______________。

（2）步骤②中所用的试剂X是________（选填编号）。

a. Fe粉　　　　　　　　 　　 b. 　　　　　　　　 　　 c. 氨水　　　　　　　　 　　 d. KSCN

（3）步骤③中加入CuO的目的是________________________________________。

（4）由滤液3得到硫酸铜晶体，需要经过的步骤依次有：_________、________、过滤等。

（5）为测定所得晶体中结晶水的值，可采用加热法。取g晶体灼烧至结晶水全部失去，称得无水硫酸铜的质量bg。

①晶体应盛装在________（填仪器名称）中进行灼烧。

②确认结晶水已全部失去的方法是___________________________。

③值的表达式为______________（用、表示）。

④实验结果发现测得结晶水数量偏高，可能的原因有___________（任写一种）。

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金属是重要但又匮乏的战略资源。从废旧锂电池的电极材料（主要为附在铝箔上的LiCoO2，还有少量铁的氧化物）中回收钴的一种工艺流程如下

请回答下列问题

（1）在焰色反应实验中，可用钴玻璃观察钾元素的焰色，该钴玻璃的颜色为_______。

（2）”溶液A中溶质除NaOH外，还有______。“钴渣”中LiCoO2溶解时的离子方程式为___________________________________。

（3）在“滤液”中加入20﹪Na2CO3溶液，目的是_________；检验“滤液1”中Fe2+是否完全被氧化、不能用酸性KMnO4溶液，原因是___________________________。

（4）如将硫酸改为盐酸浸取“钴渣“，也可得到Co2+。

①浸取时，为提高”钴渣”中浸取率，可采取的措施有_____________（任写一条）。

②工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是_____________________。

（5）”钴沉淀”的化学式可表示为CoCO3·yCo(OH)2。称取5．17g该样品置于硬质玻璃管中，在氮气中加热．使样品完全分解为CoO，生成的气体依次导入足量的浓硫酸和碱石灰中，二者分别增重0．54g和0．88g。则“钴沉淀”的化学式为__________。

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金属是重要但又匮乏的战略资源。从废旧锂电池的电极材料（主要为附在铝箔上的LiCoO2，还有少量铁的氧化物）中回收钴的一种工艺流程如下

请回答下列问题

（1）在焰色反应实验中，可用钴玻璃观察钾元素的焰色，该钴玻璃的颜色为_______。

（2）“溶液A”中溶质除NaOH外，还有______。“钴渣”中LiCoO2溶解时的离子方程式为___________________________________。

（3）在“滤液1”中加入20﹪Na2CO3溶液，目的是_________；检验“滤液1”中Fe2+是否完全被氧化、不能用酸性KMnO4溶液，原因是___________________________。

（4）如将硫酸改为盐酸浸取“钴渣“，也可得到Co2+。

①浸取时，为提高”钴渣”中浸取率，可采取的措施有_____________（任写一条）。

②工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是_____________________。

（5）”钴沉淀”的化学式可表示为CoCO3·yCo(OH)2。称取5．17g该样品置于硬质玻璃管中，在氮气中加热．使样品完全分解为CoO，生成的气体依次导入足量的浓硫酸和碱石灰中，二者分别增重0．54g和0．88g。则“钴沉淀”的化学式为__________。

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废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁，利用电解法回收WC和制备Co2O3的工艺流程简图如下：

已知：在上述流程中，各种金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

回答下列问题：

（1）以废旧刀具作阳极，不锈钢作阴极，盐酸为电解质溶液。电解时阳极的电极反应有：Co-2e-＝Co2+和______。

（2）通入氨气的目的是调节溶液的pH，除去铁元素。由表中的数据可知，理论上可选择的pH的范围是_______。

（3）生成CoCO3的离子方程式是________。

（4）实验测得NH4HCO3溶液显碱性。制备CoCO3时，不能将滤液加入NH4HCO3溶液中，原因是_______。

（5）已知：Ksp(CoCO3)＝1.4×10－13，Ksp(CoC2O4)＝6.3×10－8。若仅从沉淀转化角度考虑，在0.01mol/L Na2C2O4溶液中加入CoCO3固体能否转化为CoC2O4沉淀？通过计算说明：_________。

（6）洗涤CoCO3不充分对最终产品纯度并无影响，但在焙烧时会造成环境污染，主要原因是____。

（7）CoCO3生成Co2O3的化学方程式是_________。

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废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁，利用电解法回收WC和制备Co2O3的工艺流程简图如下：

已知：在上述流程中，各种金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

回答下列问题：

（1）以废旧刀具作阳极，不锈钢作阴极，盐酸为电解质溶液。电解时阳极的电极反应有：Co-2e-＝Co2+和______。

（2）通入氨气的目的是调节溶液的pH，除去铁元素。由表中的数据可知，理论上可选择的pH的范围是_______。

（3）生成CoCO3的离子方程式是________。

（4）实验测得NH4HCO3溶液显碱性。制备CoCO3时，不能将滤液加入NH4HCO3溶液中，原因是_______。

（5）已知：Ksp(CoCO3)＝1.4×10－13，Ksp(CoC2O4)＝6.3×10－8。若仅从沉淀转化角度考虑，在0.01mol/L Na2C2O4溶液中加入CoCO3固体能否转化为CoC2O4沉淀？通过计算说明：_________。

（6）洗涤CoCO3不充分对最终产品纯度并无影响，但在焙烧时会造成环境污染，主要原因是____。

（7）CoCO3生成Co2O3的化学方程式是_________。

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以高氯冶炼烟灰(主要成分为铜锌的氯化物、氧化物、硫酸盐，少量铁元素和砷元素)为原料，可回收制备Cu和ZnSO4·H2O，其主要实验流程如下：

已知：①Fe3＋完全沉淀pH为3.2，此时Zn2＋、Cu2＋未开始沉淀；②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2＋：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(深蓝色)；③砷元素进入水体中对环境污染大，可通过沉淀法除去。

(1)两段脱氯均需在85 ℃条件下进行，适宜的加热方式为________。

(2)碱洗脱氯时，溶液中Cu2＋主要转化为Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3，也会发生副反应得到Cu2(OH)3Cl沉淀并放出气体，该副反应的离子方程式为________________________。若用NaOH溶液进行碱洗操作时，浓度不宜过大，通过下表的数据分析其原因是___________。

NaOH溶液浓度对脱氯率和其他元素浸出率的影响

(3)ZnSO4的溶解度曲线如下图所示。“电解”后，从溶液中回收ZnSO4·H2O的实验、操作为___________。

(4)滤液1和滤液2中含一定量的Cu2＋、Zn2＋。为提高原料利用率，可采取的措施有：将滤液1和滤液2混合，回收铜锌沉淀物；循环使用电解过程产生的________(填化学式)。

(5)已知H3AsO3的还原性强于Fe2＋，Ksp(FeAsO3)>Ksp(FeAsO4)＝5.7×10－21。测得酸浸液中杂质铁元素(以Fe2＋存在)、砷元素(以H3AsO3存在)的浓度分别为1.15 g·L－1、0.58 g·L－1，可采用“氧化中和共沉淀”法除去，请设计实验方案： ____________________________(实验中须使用的试剂有：30%双氧水，0.001 mol·L－1K3[Fe(CN)6]溶液，回收的铜锌沉淀物)。

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以高氯冶炼烟灰(主要成分为铜锌的氯化物、氧化物、硫酸盐，少量铁元素和砷元素)为原料，可回收制备Cu和ZnSO4•H2O，其主要实验流程如下：

已知：①Fe3+完全沉淀pH为3.2，此时Zn2+、Cu2+未开始沉淀；

②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+：3Fe2++2[Fe(CN)6]3﹣═Fe3[Fe(CN)6]2↓(深蓝色)；

③砷元素进入水体中对环境污染大，可通过沉淀法除去。

(1)两段脱氯均需在85℃条件下进行，适宜的加热方式为_____。

(2)碱洗脱氯时，溶液中Cu2+主要转化为Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3，也会发生副反应得到Cu2(OH)3Cl沉淀并放出气体，该副反应的离子方程式为_____。若用NaOH溶液进行碱洗操作时，浓度不宜过大，通过下表的数据分析其原因是_____。

NaOH溶液浓度对脱氯率和其他元素浸出率的影响

(3)ZnSO4的溶解度曲线如下图所示。“电解”后，从溶液中回收ZnSO4•H2O的实验、操作为_____。

(4)滤液1和滤液2中含一定量的Cu2+、Zn2+．为提高原料利用率，可采取的措施有：将滤液1和滤液2混合，回收铜锌沉淀物；循环使用电解过程产生的_____(填化学式)。

(5)已知H3AsO3的还原性强于Fe2+，Ksp(FeAsO3)＞Ksp(FeAsO4)＝5.7×10﹣21．测得酸浸液中杂质铁元素(以Fe2+存在)、砷元素(以H3AsO3存在)的浓度分别为1.15g•L﹣1、0.58g•L﹣1，可采用“氧化中和共沉淀”法除去，请设计实验方案：_____(实验中须使用的试剂有：30%双氧水，0.001mol•L﹣1K3[Fe(CN)6]溶液，回收的铜锌沉淀物)。

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废旧锂离子电池的回收利用意义重大，其正极废料的主要成分是LiCoO2、铝、炭黑及其他杂质，回收利用的流程如下图。

已知“溶液A”中主要金属离子是Co2+、Li+，还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+。

(1)写出步骤①中溶解铝的离子方程式：___________________，写出固体X到粗铝过程中所涉及的化学方程式：________________________。

(2)步骤②加入H2SO4和物质Y，物质Y可能为________(填序号)。

a.KMnO4溶液　　　　 b.稀硝酸溶液　　　　　 c. H2O2溶液

写出步骤②中LiCoO2固体溶解的化学方程式：_______________________。

(3)实验表明溶液A中各种金属离子的沉淀虑随pH的变化如下图，现向溶液A中加入氨水，除去杂质离子________(填离子符合)，应调节pH范围为_____________。

(4)母液中主要的溶质为_________________。

(5)从2kg锂离子电池正极材料(Li元素含量为7%)中可回收LiCO3的质量为_______g。(已知回收率为85%)

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废旧锂离子电池的回收利用的意义重大，其正极废料的主要成分是LiCoO2、铝、炭黑及其他杂质，回收利用的流程如下：

已知“溶液A”中主要金属离子是Co2+、Li+，还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+。

（1）步骤①中铝溶解的离子方程式为_________________，固体X的成分是_________。

（2）步骤②中LiCoO2固体溶解的化学方程式为_______________　 ，该反应的还原剂是_______。

（3）母液中含量最大的三种离子是_________。

（4） (NH4)2C2O4是一种化学实验室常用的试剂，预测其溶解性___________(填“可溶于水”或“不溶于水”)。一定温度下，(NH4)2C2O4固体可分解出NH3和CO等物质，思考其它的产物并写出其分解的化学方程式__________________。

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