(2012?江蘇)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(guò)程如下:

(1)①銅帽溶解時(shí)加入H
2O
2 的目的是
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(用化學(xué)方程式表示).②銅帽溶解完全后,需將溶液中過(guò)量的H
2O
2 除去.除去H
2O
2 的簡(jiǎn)便方法是
加熱至沸
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)的量,實(shí)驗(yàn)中需測(cè)定除去H
2O
2 后溶液中Cu
2+的含量.實(shí)驗(yàn)操作為:準(zhǔn)確量取一定體積的含有Cu
2+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(guò)量的KI,用Na
2S
2O
3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn).上述過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式如下:搖搖2Cu
2++4I
-=2CuI(白色)↓+I
2 2S
2O
32-+I
2=2I
-+S
4O
62-①滴定選用的指示劑為
淀粉溶液
淀粉溶液
,滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為
藍(lán)色褪去
藍(lán)色褪去
.
②若滴定前溶液中的H
2O
2 沒有除盡,所測(cè)定的Cu
2+含量將會(huì)
偏高
偏高
(填“偏高”、“偏低”或“不變”).
(3)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1.0mol?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%H
2O
2、1.0mol?L
-1HNO
3、1.0mol?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30%H2O2,使其充分反應(yīng)
向?yàn)V液中加入30%H2O2,使其充分反應(yīng)
;②
滴加1.0mol?L-1NaOH,調(diào)節(jié)溶液PH約為5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全
滴加1.0mol?L-1NaOH,調(diào)節(jié)溶液PH約為5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全
;③過(guò)濾;④
向?yàn)V液中滴加1.0mol?L-1NaOH,調(diào)節(jié)溶液PH約為10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全
向?yàn)V液中滴加1.0mol?L-1NaOH,調(diào)節(jié)溶液PH約為10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全
;⑤過(guò)濾、洗滌、干燥;⑥900℃煅燒.