Question

【題目】廢棄物的綜合利用既有利于節約資源，又有利于保護環境。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，雜質為鐵及其氧化物)的量，實驗中需測定除去H2O2 后溶液中Cu2＋的含量。實驗操作為：準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，調節溶液pH=3~4，加入過量的KI，用Na2S2O3標準溶液滴定至終點。上述過程中反應的離子方程式如下：搖搖2Cu2＋+4I－=2CuI(白色)↓+I2、2S2O32－+I2=2I－+S4O62－。

①滴定選用的指示劑為__________，滴定終點觀察到的現象為_______________。

②若滴定前溶液中的H2O2 沒有除盡，所測定的Cu2＋含量將會____(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

【答案】 Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 加熱(至沸) 淀粉溶液 藍色褪去 偏高 向濾液中加入適量30% H2O2，使其充分反應 滴加1.0 mol·L-1NaOH，調節溶液pH 約為5(或3.2≤pH<5.9)，使Fe3＋沉淀完全 向濾液中滴加1. 0 mol·L-1NaOH，調節溶液pH 約為10(或8. 9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全

【解析】（1）目標反應可由已知的兩個反應相加得到，反應熱也有對應法則求得；該反應類似于復分解或鹽的水解，但生成的氣體是甲烷；

（2）稀有氣體如果不是反應物，一般作保護區，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也生成氫氣，則可計算出生成52molH2。由于Al的衍射強度較低，即鋁參與了反應，所以鋁是主要產生氫氣的物質。

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