以酸性蝕刻液(主要含CuCl42-和H+)和堿性蝕刻液[主要含Cu(NH3)42+和Cl-]制備硫酸銅,并回收氯化銨的實驗流程如圖:
(1)將一定量酸性蝕刻液和堿性蝕刻液加入到三頸燒瓶(裝置如圖),通入NH3或HCl調(diào)節(jié)溶液pH在5.5左右,充分中和后,獲得堿式氯化銅沉淀。實驗中球形干燥管的作用是
防倒吸
防倒吸
。
(2)為確定酸化時加入稀硫酸的用量,需測定堿式氯化銅的組成,請補充實驗方案:
I.取一定質(zhì)量的堿式氯化銅固體,測定其中Cu元素的質(zhì)量(具體步驟省略);
II.另取相同質(zhì)量的堿式氯化銅固體,攪拌下,向其中加入2mol?L-1硝酸直至固體完全溶解,攪拌下,再逐滴加入AgNO3溶液,直至靜置后,繼續(xù)向上層清液中滴加AgNO3溶液無混濁,過濾,用蒸餾水洗滌,直至最后一次洗滌液加入2mol?L-1鹽酸無混濁
攪拌下,向其中加入2mol?L-1硝酸直至固體完全溶解,攪拌下,再逐滴加入AgNO3溶液,直至靜置后,繼續(xù)向上層清液中滴加AgNO3溶液無混濁,過濾,用蒸餾水洗滌,直至最后一次洗滌液加入2mol?L-1鹽酸無混濁
,低溫干燥至恒重。(可選用的試劑:2mol?L-1鹽酸、2mol?L-1硝酸、AgNO3溶液、蒸餾水)
(3)①化漿酸化后經(jīng)結(jié)晶得硫酸銅粗品,其中含有的主要雜質(zhì)是 CuCl2
CuCl2
(填化學式)。
②將硫酸銅粗品溶于熱水形成飽和溶液,加入適量乙醇攪拌,冷卻后過濾,洗滌,可制得高純度CuSO4?5H2O。加入乙醇的目的是 降低CuSO4的溶解度,便于CuSO4?5H2O晶體析出
降低CuSO4的溶解度,便于CuSO4?5H2O晶體析出
。
(4)向濾液中加入水合肼(N2H4?H2O)除去殘留的Cu2+,再經(jīng)結(jié)晶獲得副產(chǎn)品氯化銨。除銅時,溶液pH控制在6~7為宜。若溶液pH大于8,Cu2+的去除率反而下降,其原因是 溶液pH增大,溶液中NH4+轉(zhuǎn)化為NH3?H2O,NH3?H2O與Cu2+反應形成穩(wěn)定的[Cu(NH3)4]2+配離子,使Cu2+的去除率下降
溶液pH增大,溶液中NH4+轉(zhuǎn)化為NH3?H2O,NH3?H2O與Cu2+反應形成穩(wěn)定的[Cu(NH3)4]2+配離子,使Cu2+的去除率下降
。