【題目】廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源,又有利于保護(hù)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程如下:
(1)寫出銅帽溶解時(shí)銅與加入的稀硫酸、30%H2O2 反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式______________________;銅帽溶解完全后,需加熱(至沸)將溶液中過量的H2O2除去。
(2)為確定加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO,雜質(zhì)為鐵及其氧化物)的量,實(shí)驗(yàn)中需測定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量。實(shí)驗(yàn)操作為:準(zhǔn)確量取一定體積的含有Cu2+的溶液于帶塞錐形瓶中,加適量水稀釋,調(diào)節(jié)溶液pH=3~4,加入過量的KI,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。上述過程中反應(yīng)的離子方程式如下:2Cu2++4I﹣═2CuI(白色)↓+I2 2S2O32﹣+I2═2I﹣+S4O62﹣
①滴定選用的指示劑為______________,滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為_______________________________;
②某同學(xué)稱取1.0g電池銅帽進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到100.00mL含有Cu2+的溶液,量取20.00mL上述含有Cu2+的溶液于帶塞錐形瓶中,加適量水稀釋,調(diào)節(jié)溶液pH=3~4,加入過量的KI,用0.1000mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。再重復(fù)操作實(shí)驗(yàn)3次,記錄數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 1 | 2 | 3 | 4 |
V(Na2S2O3)(mL) | 28.32 | 25.31 | 25.30 | 25.32 |
計(jì)算電池銅帽中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__,(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)若滴定前溶液中的H2O2沒有除盡,則所測定c (Cu2+)將會(huì)__(填“偏高”、“偏低”或“無影響”);
(3)常溫下,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,計(jì)算沉淀生成后溶液中c(Cu2+)=__mol/L;
(4)已知pH>11 時(shí)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1.0molL﹣1計(jì)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(shí)驗(yàn)中可選用的試劑:30%H2O2、1.0molL﹣1HNO3、1.0molL﹣1NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:①向?yàn)V液中加入適量30% H2O2,使其充分反應(yīng);
②加入適量的1.0molL﹣1NaOH調(diào)節(jié)pH,產(chǎn)生沉淀;③過濾;
④______________;⑤過濾、洗滌、干燥;⑥900℃煅燒。
【答案】 Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O 淀粉溶液 藍(lán)色褪去 80.99% 偏高 2×10﹣10 向?yàn)V液中滴加1.0molL﹣1NaOH,調(diào)節(jié)溶液8.9≤pH≤11,使Zn2+沉淀完全
【解析】(1)因?yàn)殡p氧水在酸性溶液中先把銅氧化成氧化銅,當(dāng)然這是一個(gè)微弱的反應(yīng),形成一個(gè)平衡,但是形成的氧化銅馬上就會(huì)被稀硫酸溶解,平衡被打破,反應(yīng)朝正方向進(jìn)行,故而逐漸溶解,反應(yīng)的離子方程式為Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O。
(2)①淀粉溶液為指示劑,當(dāng)最后一滴Na2S2O3溶液滴入時(shí),溶液藍(lán)色褪去,半分鐘顏色不變,說明滴定到達(dá)終點(diǎn),故答案為:淀粉溶液,藍(lán)色褪去;
②舍去實(shí)驗(yàn)1數(shù)據(jù),求其它三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值為25.31mL,由2Cu2++4I﹣═2CuI(白色)↓+I2 2S2O32﹣+I2═2I﹣+S4O62﹣得到關(guān)系式:2Cu2+——I2——2S2O32﹣,
n(Cu2+)=n(S2O32﹣)=25.31mL×10﹣3×0.1000mol/L,電池銅帽中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.31mL×10﹣3×0.1000mol/L×5×64g/mol/1.0g=80.99%。若留有H2O2,加入KI后,會(huì)有以下反應(yīng):H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,誤當(dāng)成2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2生成的碘,使測定結(jié)果偏高,故答案為:偏高;
(3)向50mL 0.0001mol/L CuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液,反應(yīng)后溶液中剩余c(OH—)=1.0×10-5,KSP[Cu(OH)2]=2.0×10﹣20=c(Cu2+)×c2(OH—),c(Cu2+)=2×10﹣10 。
(4)①向?yàn)V液中加入30%H2O2,使其充分反應(yīng),目的使Fe2+轉(zhuǎn)化完全為Fe3+,滴加NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液PH約為5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全,向?yàn)V液中滴加1.0molL-1NaOH,調(diào)節(jié)溶液PH約為10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全,900℃煅燒,制得氧化鋅。
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【題目】下列示意圖中,白球代表氫原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中間有一個(gè)可以上下滑動(dòng)的隔板(其質(zhì)量忽略不計(jì)).其中能表示等質(zhì)量的氫氣與氦氣的是( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】對以下科學(xué)家的發(fā)明發(fā)現(xiàn),分析不合理的是( )
A.屠呦呦研究小組發(fā)現(xiàn)抗瘧新藥青蒿素,幫助很多人擺脫了瘧疾的威脅
B.侯德榜制堿法,最終制得純堿的化學(xué)式為:NaHCO3
C.阿伏加德羅提出分子學(xué)說,使人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)發(fā)展到一個(gè)新的階段
D.門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律,使化學(xué)的研究變得有規(guī)律可循
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【題目】在某無色酸性溶液中能大量共存的一組離子是
A. Na+、K+、HCO3-、NO3- B. Mg2+、SO42-、Al3+、NO3-
C. Na+、Ca2+、 NO3-、CO32- D. K+、MnO4-、CH3COO-、NO3-
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【題目】我國知名企業(yè)比亞迪公司開發(fā)了具有多項(xiàng)專利的鋰釩氧化物二次電池,其成本較低,對環(huán)境無污染,能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他電池,電池總反應(yīng)為V2O5 + xLiLixV2O5。下列說法合理的是( )
A. 電池在放電時(shí),Li+向負(fù)極移動(dòng)
B. 鋰在放電時(shí)作正極,充電時(shí)作陽極
C. 該電池充電時(shí)陽極的反應(yīng)為LixV2O5 - xe- =V2O5 + xLi+
D. V2O5只是鋰發(fā)生反應(yīng)的載體,不參與電池反應(yīng)
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【題目】在2020年抗擊新冠肺炎的戰(zhàn)役中,化學(xué)物質(zhì)發(fā)揮了重要作用。下列說法正確的是( )
A.醫(yī)用消毒酒精中乙醇的體積分?jǐn)?shù)為95%
B.生產(chǎn)醫(yī)用防護(hù)口罩的原料聚丙烯纖維屬于純凈物
C.抗病毒疫苗冷藏存放的目的之一是避免蛋白質(zhì)變性
D.84消毒液可作為環(huán)境消毒劑,其有效成分為次氯酸鈣
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【題目】下列變化中,屬于吸熱反應(yīng)的是
A.木炭燃燒反應(yīng)B.酸堿中和反應(yīng)
C.鋁和鹽酸反應(yīng)D.氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體反應(yīng)
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