1.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.實驗室利用廢棄舊電池的銅帽(Zn、Cu總含量約為99%)回收銅并制備ZnO的部分實驗過程如圖:

(1)①銅帽溶解時加入H2O2的目的是Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O(用化學方程式表示).
②銅帽溶解后需將溶液中過量H2O2除去.除去H2O2的簡便方法是加熱至沸.
(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)含量,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(diào)節(jié)pH=3~4,加入過量KI,用Na2S2O3標準溶液滴定至終點.上述過程中的離子方程式如下:
2Cu2++4I-═2CuI(白色)↓+I2      I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
①滴定選用的指示劑為淀粉溶液,滴定終點觀察到的現(xiàn)象為藍色褪去并半分鐘內(nèi)不恢復.
②若滴定前溶液中H2O2沒有除盡,所測定的Cu2+的含量將會偏高(填“偏高”“偏低”“不變”).

分析 利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn總含量約為99%)回收 Cu并制備ZnO,電池銅帽加入水過濾后除去溶于水的雜質(zhì),在固體中加入過氧化氫溶解,銅生成硫酸銅溶液,加熱煮沸將溶液中過量的H2O2除去,加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液PH=2沉淀鐵離子,加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO,雜質(zhì)為鐵及其氧化物),反應過濾得到海綿銅,沉淀鋅離子得到氫氧化鋅,分解得到氧化鋅,
(1)①酸性條件下Cu與過氧化氫發(fā)生氧化還原反應生成硫酸銅和水;
②過氧化氫加熱到153℃便猛烈的分解;
(2)①根據(jù)淀粉與碘單質(zhì)作用變藍解答;
②根據(jù)H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O解答.

解答 解:廢棄舊電池的銅帽加水超聲洗滌去除表面的可溶性雜質(zhì),然后加入稀硫酸和雙氧水,雙氧水具有強氧化性,能在酸性條件下氧化銅生成銅鹽,加入氫氧化鈉降低酸性,然后加入足量的鋅灰,由于鋅的活潑性強于銅,故能把銅從其鹽溶液中置換出來,剩余鋅的化合物制備ZnO,
(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;
故答案為:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;
②過氧化氫性質(zhì)比較穩(wěn)定,若加熱到153℃便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,
故答案為:加熱至沸;
(2)①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,
故答案為:淀粉溶液;藍色褪去并半分鐘內(nèi)不恢復;
②若留有H2O2,加入KI后,會有以下反應:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,誤當成2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 生成的碘,使測定結(jié)果偏高,
故答案為:偏高.

點評 本題主要考查實驗室廢棄舊電池的銅帽回收銅和制備ZnO,考查學生對綜合實驗處理能力,注意實驗方案的設(shè)計原理和步驟是解答的關(guān)鍵,平時注意打好扎實的基礎(chǔ)知識和靈活應用知識解決問題的能力培養(yǎng),題目難度中等.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,將鐵棒和石墨棒插入1L 1mol•L-1食鹽水中.下列說法正確的是( 。
A.若電鍵K與N連接,鐵被保護不會腐蝕
B.若電鍵K與M連接,將石墨棒換成銅棒,可實現(xiàn)鐵棒上鍍銅
C.若電鍵K與N連接,正極反應式是  4OH--4e-═2H2O+O2
D.若電鍵K與M連接,當兩極共產(chǎn)生22.4L(標準狀況)氣體時,生成了1mol NaOH

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.下列關(guān)于各圖的說法,正確的是( 。
A.①中陰極處能產(chǎn)生使?jié)駶櫟矸跭I試紙變藍的氣體
B.②中待鍍鐵制品應與電源正極相連
C.③中鋼閘門應與外接電源的正極相連
D.④中的離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應

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9.Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛潛航器.該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意如圖.該電池工作時,下列不正確的是(  )
A.Mg電極是該電池的負極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生還原反應
C.石墨電極附近溶液的pH減小D.溶液中Cl-向負極移動

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16.常溫時將pH=8的NaOH與pH=10的NaOH溶液等體積混合,溶液反應后c(H+)最接近于( 。
A.(10-8+10-10)mol•L-1B.(10-4+10-6)mol•L-1
C.(10-6+10-10)mol•L-1D.2×10-10 mol•L-1

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6.用惰性電極電解一定物質(zhì)的量濃度的CuSO4溶液,寫出其陰極電極反應方程式Cu2++2e-=Cu;通電一段時間后,溶液顏色變淺,需要加入一定量的CuO或CuCO3使其恢復原來的濃度.

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13.CO、H2、CH30H 均是清潔能源,一定條件下存在如下轉(zhuǎn)化:CO(g)+2H2(g)?CH30H(g)△H=-105 kJ•mol-1.向2L密閉容器中充入1mol CO 與2mol H2,測得不同溫度下容器內(nèi)的壓強(P:kPa)隨時間(min)的變化關(guān)系如圖1中 I、Ⅱ、Ⅲ曲線所示:

(1)Ⅱ和 I 相比,改變的反應條件是加入催化劑,Ⅲ與I相比,溫度較高的是I
(2)Ⅱ在 2 min 時達到平衡,則在此條件下從反應開始到反應達到平衡時 v(CO)0.125mol/(L•min),反應Ⅰ平衡時平衡常數(shù) K(I)=4,平衡常數(shù) K(I)ⅢK(Ⅲ)(填“>”、“<”、“=”).
(3)下列事實中能說明容器中的反應已達到平衡狀態(tài)的是c.
a.△H 保持不變 b.氣體密度保持不變 c.氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變 d.v(CO)=2v(H2
(4)甲醇一空氣-KOH 燃料電池 (圖2)是一種能量轉(zhuǎn)化率高的新型電池,則b是正(填 正、負)極.

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

10.鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過,下列有關(guān)敘述正確的是( 。
A.銅電極上發(fā)生還原反應
B.電池工作一段時間后,甲池的c(SO42-)減小
C.電池工作一段時間后,乙池溶液的總質(zhì)量不變
D.陽離子通過交換膜向正極移動,保持溶液中電荷平衡

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.下列離子方程式與所述事實相符且正確的是( 。
A.實驗室用MnO2和濃鹽酸制取Cl2:MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
B.Ca(HCO32溶液中加入少量NaOH溶液:Ca2++2HCO3-+2OH-═CaCO3↓+CO32-+2H2O
C.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至呈中性:2H++SO42-+Ba2++2OH-═2H2O+BaSO4
D.向次氯酸鈉溶液中通入SO2:2ClO-+SO2+H2O═SO32-+2HClO

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