**蚀刻液的主要成分是H2O2/HCl,腐蚀铜后的废液中主要含有CuCl2,HCl。一种以废铝屑为主要原料回收...
问题详情:
**蚀刻液的主要成分是H2O2/HCl,腐蚀铜后的废液中主要含有CuCl2,HCl。一种以废铝屑为主要原料回收**蚀刻废液中铜并生产*化铝的工艺流程如下:
(1)**蚀刻液腐蚀铜的离子方程式__________, 生产过程中盐*浓度一般不超过6 mol/L,其原因可能是①_________;②盐*浓度过大时,CuCl2在溶液中易析出,会降低蚀刻速率。
(2)由氧化铝制备*化铝的化学方程式______________; 生产过程中还会通入适量氧气,其目的是①除去过量的碳粉;②____________________。
(3) AlCl3 的熔点为190℃,沸点为183℃。1973年研究出一种新的电解*化铝制铝的方法。将AlCl3和NaCl、KC1、 LiC1 混熔电解冶炼铝,电解中加入NaCl等*化物的作用是__________。实验数据表明电解AlCl3-MCl体系比电解Al2O3-Na3AIF6体系节能电能约30%,但是生产AlCl3使用的Cl2是利用*碱工业的产品。所以工业上依然使用后一种方法,原因是______________。
(4)**蚀刻废液的铜也可以用水合胼还原法回收。
已知:2Cu2++N2H4·H2O+4OH-=2Cu+N2↑+5H2O,且pH=6时铜的回收率较高。利用下列试剂设计**蚀刻废液回收铜的实验方案:_________________。实验中可供选择的试剂:2mol/L NaOH 溶液、3%水合胼溶液、2%AgNO3溶液。
【回答】
Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O 盐*浓度过大时HCl易挥发 Al2O3+3C+3Cl2=2A1Cl3+3CO C、CO和O2反应放热,提供Al2O3和C、Cl反应所需能量 增强体系导电能力 Cl2 生产消耗电能,整体过程并不减少电能消耗 向**蚀刻废液中滴加2 mol/L NaOH溶液,测量溶液的pH约为6,边搅拌边向溶液中滴加3%水合肼溶液,至不在产生气体为止,静置,过滤;用蒸馏水洗涤固体2~3次,取最后一次洗涤滤液,向其中滴加2% AgNO3溶液,若没有白*沉淀,则洗涤干净,干燥。
【解析】
**蚀刻液的主要成分是H2O2/HCl,加入废铝屑后反应生成*化铝,腐蚀铜后的废液中主要含有CuCl2,HCl,过滤后*化铝蒸发结晶后得到氧化铝,加入*气和碳单质煅烧,最终得到*化铝。
【详解】
(1)**蚀刻液腐蚀铜的离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O, 生产过程中盐*浓度一般不超过6 mol/L,其原因可能是①盐*浓度过大时HCl易挥发;②盐*浓度过大时,CuCl2在溶液中易析出,会降低蚀刻速率。
(2)由氧化铝制备*化铝的化学方程式Al2O3+3C+3Cl2=2A1Cl3+3CO; 生产过程中还会通入适量氧气,其目的是①除去过量的碳粉;②C、CO和O2反应放热,提供Al2O3和C、Cl反应所需能量。
(3)电解中加入NaCl等*化物的作用是增强体系导电能力,生产AlCl3使用的Cl2是利用*碱工业的产品,工业上使用Al2O3-Na3AIF6体系,原因是Cl2 生产消耗电能,整体过程并不减少电能消耗。
(4)**蚀刻废液的铜也可以用水合胼还原法回收。
根据已知信息及选择的试剂可知,**蚀刻废液回收铜的实验方案:向**蚀刻废液中滴加2 mol/L NaOH溶液,测量溶液的pH约为6,边搅拌边向溶液中滴加3%水合肼溶液,至不在产生气体为止,静置,过滤;用蒸馏水洗涤固体2~3次,取最后一次洗涤滤液,向其中滴加2% AgNO3溶液,若没有白*沉淀,则洗涤干净,干燥。
知识点:镁和铝
题型:综合题
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