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的部分實驗過程如圖：

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

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(jié)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：2Cu2＋+4I-=2CuI↓(白色)+I2，2S2O32-+I2=2I-+S4O62-

滴定選用的指示劑為___，達到滴定終點觀察到的現(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，計算沉淀生成后溶液中c(Cu2+)=__mol/L；

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

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 藍色褪去且半分鐘不恢復原來溶液顏色 2×10-10 滴加1.0mol·L-1NaOH，調溶液pH約為5(或3.2≤pH<5.9)，使Fe3＋沉淀完全 向濾液中滴加1.0mol·L-1NaOH，調節(jié)溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全

【解析】

（1）①因為雙氧水在酸性溶液中先把銅氧化成氧化銅，當然這是一個微弱的反應，形成一個平衡，但是形成的氧化銅馬上就會被稀硫酸溶解，平衡被打破，反應朝正方向進行，故而逐漸溶解，反應的化學方程式為：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；

②過氧化氫性質比較穩(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，當最后一滴Na2S2O3溶液滴入時，溶液藍色褪去，半分鐘顏色不變，說明滴定到達終點；

（3）常溫下，若向50mL0.0001mol/LCuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液，生成了沉淀，反應中氫氧化鈉過量，反應后溶液中氫氧根濃度為=0.00001mol/L，根據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）向濾液中加入30%H2O2，使其充分反應，目的使Fe2+轉化完全為Fe3+，滴加NaOH溶液，調節(jié)溶液PH約為5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe3+沉淀完全，向濾液中滴加1.0mol·L-1NaOH，調節(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。