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  • 1. 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. (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. (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

      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,(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. (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. (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;②;③过滤;④;⑤过滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧.

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