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【废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境.实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下:(1)写出铜帽溶解时铜与加入的稀硫酸】
更新时间: 2025-08-29 13:45:34
1人问答
问题描述:

废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境.实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下:

(1)写出铜帽溶解时铜与加入的稀硫酸、30%H2O2反应的离子反应方程式:___;铜帽溶解完全后,需加热(至沸)将溶液中过量的H2O2除去.

(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量.实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点.上述过程中反应的离子方程式如下:

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

①滴定选用的指示剂为___,滴定终点观察到的现象为___;

②某同学称取1.0g电池铜帽进行实验,得到100.00mL含有Cu2+的溶液,量取20.00mL上述含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点.再重复操作实验3次,记录数据如下:

实验编号1234
V(Na2S2O3)(mL)28.3225.3125.3025.32
计算电池铜帽中Cu的质量分数为___,(结果保留四位有效数字)若滴定前溶液中的H2O2没有除尽,则所测定c (Cu2+)将会___(填“偏高”、“偏低”或“无影响”);

(3)常温下,若向50mL 0.0001mol/L CuSO4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,计算沉淀生成后溶液中c(Cu2+)=___ mol/L;

(4)已知pH>11 时Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-.下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算).

开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Fe2+1.88.8
Zn2+5.98.9
实验中可选用的试剂:30%H2O2、1.0mol•L-1HNO3、1.0mol•L-1NaOH.由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:①向滤液中加入适量30% H2O2,使其充分反应;

②___;③过滤;

④___;⑤过滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧.

卜倩回答:
  (1)因为双氧水在酸性溶液中先把铜氧化成氧化铜,当然这是一个微弱的反应,形成一个平衡,但是形成的氧化铜马上就会被稀硫酸溶解,平衡被打破,反应朝正方向进行,故而逐渐溶解,反应的离子方程式为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;   故答案为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;   (2)①淀粉溶液为指示剂,当最后一滴Na2S2O3溶液滴入时,溶液蓝色褪去,半分钟颜色不变,说明滴定到达终点,   故答案为:淀粉溶液;蓝色褪去;   ②根据题中数据可知,第一次数据偏差较大,为偶然误差,应去掉,所以Na2S2O3标准溶液的体积为25.31+25.30+25.323
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