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)寫出銅帽溶解時銅與加入的稀硫酸、30%H2O2反應的化學方程式:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2OCu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,銅帽溶解完全后,需加熱(至沸)將溶液中過量的H2O2除去。
(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:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 2S2O2-3+I2=2I-+S4O2-6
①滴定終點的判斷方法是 當滴加最后一滴Na2S2O3標準溶液后,溶液藍色褪去,且半分鐘內顏色不變,說明達到滴定終點當滴加最后一滴Na2S2O3標準溶液后,溶液藍色褪去,且半分鐘內顏色不變,說明達到滴定終點;
②某同學稱取1.0g電池銅帽進行實驗,得到100.00mL含有Cu2+的溶液,量取20.00mL上述含有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0.1000mol/L Na2S2O3標準溶液滴定至終點。再重復操作實驗3次,記錄數據如下:
O
2
-
3
O
2
-
6
實驗編號 | 1 | 2 | 3 | 4 |
V (Na2S2O3)(mL) | 28.32 | 25.31 | 25..30 | 25.32 |
80.99
80.99
%(結果保留四位有效數字),若滴定前溶液中的H2O2沒有除盡,則所測定c(Cu2+):將會填 偏高
偏高
(偏高、偏低或無影響 )。(3)已知pH>11 時Zn(OH) 2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)]42-。如圖列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀 的pH(開始沉淀pH 以離子濃度為1.0 mol?L-1計)。

實驗中可選用的試劑:30% H2O2、1.0 mol?L-1 HNO3、1.0 mol?L-1 NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO的 實驗步驟依次為(以最佳方案填寫):
①向濾液中加入適量30% H2O2,使其充分反應;
②
滴加1.0mol?L-1NaOH,調節溶液pH約為5
滴加1.0mol?L-1NaOH,調節溶液pH約為5
;③過濾;
④
向濾液中滴加1.0mol?L-1NaOH,調節溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全
向濾液中滴加1.0mol?L-1NaOH,調節溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全
;⑤過濾、洗滌、干燥;
⑥900℃煅燒。
(4)常溫下,若向50mL 0.002mol?L-1CuSO4溶液中加入50mL0.0044 mol?L-1 NaOH溶液,生成了沉淀。已知Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20(mol?L-1)3,計算沉淀生成后溶液中c(Cu2+)=
5.0×10-13
5.0×10-13
mol?L-1。【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【答案】Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;當滴加最后一滴Na2S2O3標準溶液后,溶液藍色褪去,且半分鐘內顏色不變,說明達到滴定終點;80.99;偏高;滴加1.0mol?L-1NaOH,調節溶液pH約為5;向濾液中滴加1.0mol?L-1NaOH,調節溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全;5.0×10-13
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:12引用:1難度:0.5
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