Question

【題目】廢棄物的綜合利用有利于節(jié)約資源、保護環(huán)境。實驗室利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn總含量約為99%)制備ZnSO4·7H2O和CuSO4·5H2O的部分實驗步驟如下：

(1)在“溶解I”步驟中，為加快溶解速率，可采取的措施是___________、____________。

(2) 從“濾液I”中提取ZnSO4·7H2O的實驗步驟依次為__________、__________、過濾、冰水洗滌、低溫干燥。

(3)在“溶解II”步驟中，發(fā)生反應的離子方程式為____________________________。

(4)為測定產(chǎn)品中CuSO4·5H2O的純度，稱取1.270g樣品，溶于稀硫酸并稀釋至250mL，取出25.00mL溶液于錐形瓶中，加入過量的KI溶液充分反應，再向其中逐滴加入0.02000mol·L－1Na2S2O3溶液至剛好完全反應，消耗Na2S2O3溶液25.00mL。已知：2Cu2＋+4I－===2CuI(白色)↓+I2， 2S2O32-+I2===2I－+S4O62- 請依據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算樣品中CuSO4·5H2O的質量分數(shù)(寫出計算過程)_______________________。

Answer 1

【答案】加熱、攪拌 將銅帽粉碎、適當提高硫酸濃度等 蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶 Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O 98.43﹪

【解析】

銅和鋅混合物加入硫酸，鋅溶解，過濾后硫酸鋅進入濾液中，過濾后的銅與過氧化氫和硫酸反應生成硫酸銅，再結晶得到硫酸銅晶體。

(1)加快溶解速率，可采取的措施是加熱、攪拌或將銅帽粉碎或適當提高硫酸濃度等。

(2) 從“濾液I”中提取ZnSO4·7H2O應采用重結晶的方法，實驗步驟依次為蒸發(fā)濃縮 、冷卻結晶、過濾、冰水洗滌、低溫干燥。

(3)在“溶解II”步驟中，銅和過氧化氫和硫酸反應生成硫酸銅和水，發(fā)生反應的離子方程式為Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O。

(4)根據(jù)反應中的關系得到關系式，根據(jù)物質的量比例進行計算即可，

n(Na2S2O3) = 0.02500L ×0.02000mol·L-1 = 5.000×10-4 mol

根據(jù)關系式 2Cu2＋～I2 ～ 2S2O32－

n(CuSO4)= n(Na2S2O3)= 5.000×10-4 mol

250mL溶液中n(CuSO4)=10×5.000×10-4 mol = 5.000×10-3 mol

m(CuSO4·5H2O) = 5.000×10-3 mol×250g·mol -1 = 1.250 g

樣品中CuSO4·5H2O的質量分數(shù)為1.250 g ÷ 1.270 g = 0.9843 =98.43﹪