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)過程如圖：

（1）①寫出銅帽溶解時(shí)銅與加入的稀硫酸、30%H2O2反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式___。

②銅帽溶解完全后，需將溶液中過量的H2O2除去。除去H2O2的簡(jiǎn)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(cè)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：2Cu2＋+4I-=2CuI↓(白色)+I2，2S2O32-+I2=2I-+S4O62-

滴定選用的指示劑為___，達(dá)到滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為___。

（3）常溫下，若向50mL0.0001mol/LCuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液，生成了沉淀。已知KSP[Cu(OH)2]=2.0×10-20(mol/L)3，計(jì)算沉淀生成后溶液中c(Cu2+)=__mol/L；

（4）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1.0mol·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、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟依次為：①向?yàn)V液中加入適量30%H2O2，使其充分反應(yīng)；

②___；③過濾；④___；⑤過濾、洗滌、干燥；⑥900℃煅燒。

Answer 1

【答案】Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O 加熱至沸 淀粉溶液 藍(lán)色褪去且半分鐘不恢復(fù)原來溶液顏色 2×10-10 滴加1.0mol·L-1NaOH，調(diào)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1.0mol·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）①因?yàn)殡p氧水在酸性溶液中先把銅氧化成氧化銅，當(dāng)然這是一個(gè)微弱的反應(yīng)，形成一個(gè)平衡，但是形成的氧化銅馬上就會(huì)被稀硫酸溶解，平衡被打破，反應(yīng)朝正方向進(jìn)行，故而逐漸溶解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；

②過氧化氫性質(zhì)比較穩(wěn)定，高溫條件下即可猛烈的分解為水和氧氣，將溶液中過量的H2O2除去可加熱至沸；

（2）淀粉溶液為指示劑，當(dāng)最后一滴Na2S2O3溶液滴入時(shí)，溶液藍(lán)色褪去，半分鐘顏色不變，說明滴定到達(dá)終點(diǎn)；

（3）常溫下，若向50mL0.0001mol/LCuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液，生成了沉淀，反應(yīng)中氫氧化鈉過量，反應(yīng)后溶液中氫氧根濃度為=0.00001mol/L，根據(jù)Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20(mol/L)3，可知沉淀生成后溶液中銅離子濃度為= 2×10-10 mol/L;

（4）向?yàn)V液中加入30%H2O2，使其充分反應(yīng)，目的使Fe2+轉(zhuǎn)化完全為Fe3+，滴加NaOH溶液，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1.0mol·L-1NaOH，調(diào)節(jié)溶液PH約為10（或8.9≤pH≤11），使Zn2+沉淀完全，900℃煅燒，制得氧化鋅。