Question

(15 分)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。實驗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 的部分實驗過程如下：

(1)①銅帽溶解時加入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，實驗中需測定除去H₂O₂后溶液中Cu^2＋的含量。實驗操作為：準(zhǔn)確量取一定體積的含有Cu^2＋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。上述過程中反應(yīng)的離子方程式如下：搖搖2Cu^2＋+4I^－=2CuI(白色)↓+I₂     2S₂O₃^2－ +I₂=2I^－+S₄O₆^2－
①滴定選用的指示劑為               ，滴定終點觀察到的現(xiàn)象為                      。
②若滴定前溶液中的H₂O₂沒有除盡，所測定的Cu^2＋含量將會   (填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
(3)已知pH>11 時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

實驗中可選用的試劑：30%H₂O₂、1. 0 mol·L^-1HNO₃、1. 0 mol·L^-1NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO 的實驗步驟依次為：①      ；②       ；③過濾；④          ；⑤過濾、洗滌、干燥；⑥900℃煅燒。

Answer 1

(1)①Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O         ②加熱(至沸)
(2)①淀粉溶液 藍(lán)色褪去     ②偏高
(3)①向濾液中加入適量30% H₂O₂，使其充分反應(yīng)
②滴加1.0 mol·L^-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH 約為5(或3.2≤pH<5.9)，使Fe^3＋沉淀完全
④濾液中滴加1. 0 mol·L^-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH 約為10(或8. 9≤pH≤11)，使Zn^2＋沉淀完全

（1）目標(biāo)反應(yīng)可由已知的兩個反應(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；氫氣的計算可理解為原儲氫材料中存儲的氫全部放出，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。
【考點定位】廢電池中銅的回收、ZnO的制備實驗