Question

【題目】廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn 總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO 的部分實(shí)驗(yàn)過程如下：

（1）①銅帽溶解時(shí)加入H2O2 的目的是____________________________________(用化學(xué)方程式表示)。②銅帽溶解完全后， 需將溶液中過量的H2O2 除去。除去H2O2 的簡便方法是_________________。

（2）為確定加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO，雜質(zhì)為鐵及其氧化物)的量，實(shí)驗(yàn)中需測定除去H2O2 后溶液中Cu2＋的含量。實(shí)驗(yàn)操作為：準(zhǔn)確量取一定體積的含有Cu2＋的溶液于帶塞錐形瓶中，加適量水稀釋，調(diào)節(jié)溶液pH=3~4，加入過量的KI，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。上述過程中反應(yīng)的離子方程式如下：搖搖2Cu2＋+4I－=2CuI(白色)↓+I2、2S2O32－+I2=2I－+S4O62－。

①滴定選用的指示劑為__________，滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為_______________。

②若滴定前溶液中的H2O2 沒有除盡，所測定的Cu2＋含量將會(huì)____(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。

（3）已知pH>11 時(shí)Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH 按金屬離子濃度為1. 0 mol·L-1計(jì)算)。

	開始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe3＋	1. 1	3. 2
Fe2＋	5. 8	8. 8
Zn2＋	5. 9	8. 9

實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：30%H2O2、1. 0 mol·L-1HNO3、1. 0 mol·L-1NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO 的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：①_______；②________；③過濾；④___________；⑤過濾、洗滌、干燥；⑥900℃煅燒。

Answer 1

【答案】 Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 加熱(至沸) 淀粉溶液 藍(lán)色褪去 偏高 向?yàn)V液中加入適量30% H2O2，使其充分反應(yīng) 滴加1.0 mol·L-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH 約為5(或3.2≤pH<5.9)，使Fe3＋沉淀完全 向?yàn)V液中滴加1. 0 mol·L-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH 約為10(或8. 9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全

【解析】（1）目標(biāo)反應(yīng)可由已知的兩個(gè)反應(yīng)相加得到，反應(yīng)熱也有對應(yīng)法則求得；該反應(yīng)類似于復(fù)分解或鹽的水解，但生成的氣體是甲烷；

（2）稀有氣體如果不是反應(yīng)物，一般作保護(hù)區(qū)，防止金屬被氧化；氫氣的計(jì)算可理解為原儲(chǔ)氫材料中存儲(chǔ)的氫全部放出，另外金屬材料再與酸反應(yīng)也生成氫氣，則可計(jì)算出生成52molH2。由于Al的衍射強(qiáng)度較低，即鋁參與了反應(yīng)，所以鋁是主要產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)。

（3）鋁是負(fù)極是材料，參與負(fù)極反應(yīng)，鋁失去電子并與介質(zhì)中氫氧根離子反應(yīng)生成偏鋁酸根離子，正極氧化銀得到電子生成銀。