Question

(15 分)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铜帽溶解时加入H₂O₂的目的是                                   (用化学方程式表示)。②铜帽溶解完全后， 需将溶液中过量的H₂O₂除去。除去H₂O₂的简便方法是                。
(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Cu^2＋的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu^2＋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：摇摇2Cu^2＋+4I^－=2CuI(白色)↓+I₂     2S₂O₃^2－ +I₂=2I^－+S₄O₆^2－
①滴定选用的指示剂为               ，滴定终点观察到的现象为                      。
②若滴定前溶液中的H₂O₂没有除尽，所测定的Cu^2＋含量将会   (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(3)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. 0 mol·L^-1计算)。

	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe3＋	1. 1	3. 2
Fe2＋	5. 8	8. 8
Zn2＋	5. 9	8. 9

实验中可选用的试剂：30%H₂O₂、1. 0 mol·L^-1HNO₃、1. 0 mol·L^-1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO 的实验步骤依次为：①      ；②       ；③过滤；④          ；⑤过滤、洗涤、干燥；⑥900℃煅烧。

Answer 1

(1)①Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O         ②加热(至沸)
(2)①淀粉溶液 蓝色褪去     ②偏高
(3)①向滤液中加入适量30% H₂O₂，使其充分反应
②滴加1.0 mol·L^-1NaOH，调节溶液pH 约为5(或3.2≤pH<5.9)，使Fe^3＋沉淀完全
④滤液中滴加1. 0 mol·L^-1NaOH，调节溶液pH 约为10(或8. 9≤pH≤11)，使Zn^2＋沉淀完全

（1）目标反应可由已知的两个反应相加得到，反应热也有对应法则求得；该反应类似于复分解或盐的水解，但生成的气体是甲烷；
（2）稀有气体如果不是反应物，一般作保护区，防止金属被氧化；氢气的计算可理解为原储氢材料中存储的氢全部放出，另外金属材料再与酸反应也生成氢气，则可计算出生成52molH₂。由于Al的衍射强度较低，即铝参与了反应，所以铝是主要产生氢气的物质。
（3）铝是负极是材料，参与负极反应，铝失去电子并与介质中氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子，正极氧化银得到电子生成银。
【考点定位】废电池中铜的回收、ZnO的制备实验