【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)過程如下:
(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: ;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(zhì)為鐵及其氧化物)的量,實(shí)驗(yàn)中需測定除去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-
①滴定選用的指示劑為 ,滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為 ;
②某同學(xué)稱取1.0g電池銅帽進(jìn)行實(shí)驗(yàn),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(diào)節(jié)溶液pH=3~4,加入過量的KI,用0.1000mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。再重復(fù)操作實(shí)驗(yàn)3次,記錄數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 1 | 2 | 3[ | 4 |
V(Na2S2O3)(mL) | 28.32 | 25.31 | 25.30 | 25.32 |
計(jì)算電池銅帽中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ,(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)若滴定前溶液中的H2O2沒有除盡,則所測定c (Cu2+)將會(huì) (填“偏高”、“偏低”或“無影響”);
(3)常溫下,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,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1.0 mol·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、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·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。
【答案】(1)Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
(2)①淀粉溶液 藍(lán)色褪去
②80.99﹪或 0.8099;偏高;
(3)2×10-10
(4)②滴加1.0 mol·L-1NaOH,調(diào)溶液pH 約為5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全;
④向?yàn)V液中滴加1.0 mol·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】
試題分析:(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)的離子方程式為:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;故答案為:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
(2)①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),故答案為:淀粉溶液;藍(lán)色褪去;
②根據(jù)題中數(shù)據(jù)可知,第一次數(shù)據(jù)偏差較大,為偶然誤差,應(yīng)去掉,所以Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為mL=25.31mL,則消耗的Na2S2O3的物質(zhì)的量為0.1000mol/L×0.02531L=0.002531mol,根據(jù)反應(yīng)2Cu2++4I-═2CuI(白色)↓+I2、2S2O32-+I2═2I-+S4O62-得關(guān)系式2Cu2+~I2~2S2O32-,根據(jù)關(guān)系可求得銅元素的質(zhì)量為0.002531mol××64g/mol=0.8099g,所以銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=80.99%,若滴定前溶液中的H2O2沒有除盡,則加入碘離子后雙氧水氧化碘離子產(chǎn)生的碘單質(zhì),會(huì)導(dǎo)致Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗偏大,則所測定c (Cu2+)將會(huì)偏大,故答案為:80.99%;偏高;
(3)常溫下,若向50mL 0.0001mol/L CuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液,生成氫氧化銅沉淀,溶液中剩余的氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為=0.00001mol/L,所以c(Cu2+)==mol/L=2×10-10mol/L,故答案為:2×10-10;
(4)由除去銅的濾液制備ZnO 的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:①①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+;②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,③過濾,④向?yàn)V液中滴加1.0molL-1NaOH,調(diào)節(jié)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,制得氧化鋅,故答案為:②滴加1.0molL-1NaOH,調(diào)節(jié)溶液PH約為5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全;④向?yàn)V液中滴加1.0molL-1NaOH,調(diào)節(jié)溶液PH約為10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列對(duì)能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)知中,不正確的是( )
A.電解水生成H2和O2時(shí),電能主要轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.風(fēng)力發(fā)電時(shí),風(fēng)能主要轉(zhuǎn)化為電能
C.煤燃燒時(shí),化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能
D.白熾燈工作時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化為光能
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NaCN超標(biāo)的電鍍廢水可用兩段氧化法處理:
(1)NaCN與NaClO反應(yīng),生成NaOCN和NaCl
(2)NaOCN與NaClO反應(yīng),生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2
已知HCN(Ki=6.3×10-10)有劇毒;HCN、HOCN中N元素的化合價(jià)相同.
完成下列填空:
(1)HClO的電子式為_________;
(2)第一次氧化時(shí),溶液的pH應(yīng)調(diào)節(jié)為_________(選填“酸性”、“堿性”或“中性”);原因是_________;
(4)寫出第二次氧化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________;
(3)處理100m3含NaCN 10.3mg/L的廢水,實(shí)際至少需NaClO________ g(實(shí)際用量應(yīng)為理論值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5mg/L,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某無色溶液能與鎂反應(yīng)放出氫氣,此溶液中可能大量共存的離子組是( )
A.H+、Ba2+、Mg2+、Cl-
B.K+、Cl-、SO42-、AlO2-
C.K+、OH-、SO32-、MnO4-
D.Ca2+、H+、Cl-、NO3-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】關(guān)于晶體的下列說法正確的是( )
A.在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子
B.在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子
C.原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高
D.分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A. 元素周期表有7個(gè)周期、18個(gè)族
B. 天然氣是一種清潔的化石燃料
C. 工業(yè)上常用電解NaCl水溶液的方法制取金屬鈉
D. 淀粉和纖維素互為同分異構(gòu)體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亮菌甲素為利膽解痙藥適用于急性膽囊炎治療等,其結(jié)構(gòu)簡式如圖。下列有關(guān)敘述正確的是
A.亮菌甲素中含有四種官能團(tuán)
B.每個(gè)亮菌甲素分子在一定條件下與足量H2反應(yīng)后的產(chǎn)物有3個(gè)手性碳原子
C.1mol亮菌甲素在一定條件下與NaOH溶液完全反應(yīng)最多能消耗3molNaOH
D.亮菌甲素能與Na、NaOH溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液都能發(fā)生反應(yīng)
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