(2012?江蘇)廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源,又有利于保護環(huán)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)①銅帽溶解時加入H
2O
2 的目的是
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(用化學方程式表示).②銅帽溶解完全后,需將溶液中過量的H
2O
2 除去.除去H
2O
2 的簡便方法是
加熱至沸
加熱至沸
.
(2)為確定加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO,雜質為鐵及其氧化物)的量,實驗中需測定除去H
2O
2 后溶液中Cu
2+的含量.實驗操作為:準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,調節(jié)溶液pH=3~4,加入過量的KI,用Na
2S
2O
3標準溶液滴定至終點.上述過程中反應的離子方程式如下: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
,滴定終點觀察到的現(xiàn)象為
藍色褪去
藍色褪去
.
②若滴定前溶液中的H
2O
2 沒有除盡,所測定的Cu
2+含量將會
偏高
偏高
(填“偏高”、“偏低”或“不變”).
(3)已知pH>11 時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 |
實驗中可選用的試劑:30%H
2O
2、1.0mol?L
-1HNO
3、1.0mol?L
-1NaOH.由除去銅的濾液制備ZnO 的實驗步驟依次為:
①
向濾液中加入30%H2O2,使其充分反應
向濾液中加入30%H2O2,使其充分反應
;②
滴加1.0mol?L-1NaOH,調節(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
向濾液中滴加1.0mol?L-1NaOH,調節(jié)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(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.