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时间:2018-12-07
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1、实验室含铜废液的处理一、处理方法1.1沉淀法处理铜离子主耍的实验依据是:Cu2++OH=Cu(OH)2Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O最后得到带结晶水CuSO4粉末(因CuSO4在实验室中常用的药品且保存方便不易变质)。整个实验过程所需的主要的实验药品是实验室中常用的稀NaOH和H2SO4o阁2,实验室铜离子回收流程阁1.2氧化还原法处理废液中铜离子依据:以废铁丝(或者废铁皮、铁钉等,事先在酸中除去铁丝外面铁锈)为原料Fc2O3+3H2SO4=Fc2(SO4)3+3H2OCu2++Fe=Cu+Fe2+铜是不活泼金属,不能与稀硫酸
2、直接反应,所以先把冋转化为氧化铜后再与稀硫酸反应2Cu+O2=2CuOCuO+H2SO4=CuSO4+H2O直接加H2SO4.过滤,滤渣为铜可直接回收,滤液加碱成氢氧化铁,加酸回收为Fe2(SO4)3二、实验2.1氢气还原氧化铜实验的废液的处理实验药品与仪器:Zn片、稀H2SO4、碱石灰、CuO粉末、布氏漏斗、滤纸、玻璃棒、试剂瓶、中型坩埚、启普发生器、硬质管、酒精灯、U型管。实验原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2$H2+CuO=Cu+H2OCuO+H2SO4=CuSO4+H2O实验步骤:⑴检验启普发生器的气密性,按下图连接实验装置;碱石
3、灰ahi⑵用托盘天平取CuO粉末10.Og,平铺在硬质管的中部,托盘天平称量硬质管的质量;⑶检验纯度后通入h2—段吋间后点燃酒精灯,待黑色粉末消失时熄火酒精灯,通比到试管干燥冷却;⑷称量硬质管和以还原的CuO质量,记泶数据;⑸还原产物倾入烧杯屮并用稀H2SO4,冲洗硬质管壁,减压抽滤,用稀H2SO4洗涤固体Cu;⑹干燥固体Cu并称量,滤液在坩埚屮蒸发至干并用分析天平称量,回收CuSO,-5H2O⑺把回收产品放入试剂瓶,整理实验设备。2.2甲酸铜的制备实验废液的铜离子回收实验药品与仪器:CuSO4,5H2O、NaHCO3、HCOOH、稀H2SO4
4、、0.01mol/L的NaOH、托盘天平、研钵、温度计、烧杯、玻璃棒、酒精灯、坩埚、布氏漏斗、滤纸、蒸发皿、石棉网、铁架台、漏斗。实验原理:甲酸铜可有碱式碳酸铜与甲酸制备,木实验先制备碱式碳酸铜再制备甲酸铜。实验反应方程是如下:2CuSO4+4NaHCO尸Cu(OH)2CuCO4+3CO2T+2NaSO4+H2OCu(OH)2CuCO3+4HCOOH+5H2O=2Cu(HCOO)2.4H2O+CO2tCu2++2OH=Cu(OH)Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+H2O实验步骤:⑴取12.5gCuSO4.5H2O和9.5gNaHCO3放入
5、研钵中,混合磨细;⑵在快速搅拌下将混合物加入100ml的近沸水中,待混合物加完后再加热几分钟;⑶静置澄清后,用倾析法洗涤沉淀至无SO42•,抽滤至干,称重,收集抽滤后的废液,待用;⑷将上步得到产品放入烧杯中,加入20ml蒸馏水;⑸加热搅拌至323K左右,逐滴加入适量的甲酸,趁热过滤;⑹滤液蒸发至原体积的1/3左右,冷至室温,减压过滤并用少量的乙醇洗涤晶体2次,抽滤至干,收集滤液待用;⑺得至U产晶Cu(HCOO)2.4H2O,称重,计算产率;⑻将前面步骤中收集的滤液放入大烧杯,加入0.01mol/L的NaOH,待出现蓝色絮状沉淀停止加入;⑼减压过
6、滤,用蒸馏水洗涤沉淀,并检查滤液屮是否存在铜离子;⑽将上步得到的沉淀屮加入稀硫酸至沉淀全部溶解,后蒸发溶液得CuSO4粉末,称重,计算产率;(11)将实验产品及回收产品放入试剂瓶。2.3碘酸铜的Ksp的测定实验废液的铜离子回收实验药品与仪器:吸量管(20ml、2ml)、容量瓶(50ml)、托盘天平、定量滤纸、温度计、稀H2SO4、O.Olmol/LNaOH、CuSO4(0.100mol/L)、KIO3、坩埚、酒精灯、铁架台、石棉网、布氏漏斗等。实验原理:碘酸铜是难溶强电解质,在其饱和的水溶液中,存在下面的平衡:Cu(IO3)2oCu2++2IO
7、<在一定的温度下,Ksp=[Cu2+][10门2是个常数。木实验是用硫酸铜和碘酸钾制备碘酸铜饱和溶液,然后用分光光度计测定吸光度,得Cu2+浓度最后算得常数Ksp。其中的废液中的铜尽以下反应回收:Cu2++2OH-=Cu(OH)2丄Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+H2O实验步骤:(1)2.0gCuSO4*5H2O和3.4gKIO3与适量的水反应制得Cu(IO)2,用蒸馏水洗涤沉淀至无SO42•为止;⑵将上述制得的Cu(IO3)2配成饱和溶液,用双层滤纸过滤收集在大烧杯中,待用;⑶测量吸光度,就算Ksp;⑷将测过的溶液回收在烧杯中,加入N
8、aOH溶液,直到Cu2+完全沉淀;⑸过滤得Cu(OH)2沉淀加入稀硫酸得溶液,蒸发CuSO4溶液得CuSO4粉末;(6)回收碘酸铜晶体和硫酸铜粉末。2
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