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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、30%H2O2反应的离子反应方程式:
Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
;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
淀粉溶液
淀粉溶液
,滴定终点观察到的现象为
蓝色褪去
蓝色褪去

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 1 2 3 4
V(Na2S2O3)(mL) 28.32 25.31 25.30 25.32
计算电池铜帽中Cu的质量分数为
80.99%
80.99%
,(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
偏大
偏大
(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50mL 0.00022mol/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+)=
2×10-10
2×10-10
  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+ 1.1 3.2
Fe2+ 1.8 8.8
Zn2+ 5.9 8.9
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;
滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液pH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全
滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液pH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全
;③过滤;
向滤液中滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液pH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全
向滤液中滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液pH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全
;⑤过滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧.

【答案】Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;淀粉溶液;蓝色褪去;80.99%;偏大;2×10-10;滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液pH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全;向滤液中滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液pH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:20引用:3难度:0.3
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  • 1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验
    Fe3+已经除尽的试剂是
     

    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (5)煅烧A的反应方程式是
     

    (6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    ;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    (5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5
  • 3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

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    ,常温下,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.5
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