Question

【题目】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：；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 ， 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）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）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1.0molL﹣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、1.0molL﹣1HNO3、1.0molL﹣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．

Answer 1

【答案】
（1）Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
（2）淀粉溶液；蓝色褪去；80.99%；偏大
（3）2×10﹣10
（4）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
【解析】解：（1）因为双氧水在酸性溶液中先把铜氧化成氧化铜，当然这是一个微弱的反应，形成一个平衡，但是形成的氧化铜马上就会被稀硫酸溶解，平衡被打破，反应朝正方向进行，故而逐渐溶解，反应的离子方程式为：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；所以答案是：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；（2）①淀粉溶液为指示剂，当最后一滴Na2S2O3溶液滴入时，溶液蓝色褪去，半分钟颜色不变，说明滴定到达终点，所以答案是：淀粉溶液；蓝色褪去；②根据题中数据可知，第一次数据偏差较大，为偶然误差，应去掉，所以Na2S2O3标准溶液的体积为 mL=25.31mL，则消耗的Na2S2O3的物质的量为0.1000mol/L×0.02531L=0.002531mol，根据反应2Cu2++4I﹣═2CuI（白色）↓+I2、2S2O32﹣+I2═2I﹣+S4O62﹣得关系式2Cu2+～I2～2S2O32﹣ ， 根据关系可求得铜元素的质量为0.002531mol× ×64g/mol=0.8099g，所以铜的质量分数为 ×100%=80.99%，若滴定前溶液中的H2O2没有除尽，则加入碘离子后双氧水氧化碘离子产生的碘单质，会导致Na2S2O3标准溶液消耗偏大，则所测定c （Cu2+）将会偏大，所以答案是：80.99%；偏大；（3）常温下，若向50mL 0.0001mol/L CuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液，生成氢氧化铜沉淀，溶液中剩余的氢氧化钠的物质的量浓度为 =0.00001mol/L，所以c（Cu2+）= = mol/L=2×10﹣10mol/L， 所以答案是：2×10﹣10；（4）由除去铜的滤液制备ZnO 的实验步骤依次为：①①向滤液中加入30%H2O2 ， 使其充分反应，目的使Fe2+转化完全为Fe3+；②滴加NaOH溶液，调节溶液PH约为5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe3+沉淀完全，③过滤，④向滤液中滴加1.0molL﹣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，制得氧化锌，所以答案是：滴加1.0molL﹣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1.0molL﹣1NaOH，调节溶液PH约为10（或8.9≤pH≤11），使Zn2+沉淀完全．