Question

8．廢舊印刷電路板的回收利用可實現(xiàn)資源再生，并減少污染．廢舊印刷電路板經(jīng)粉碎分離，能得到非金屬粉末和金屬粉末．
（1）下列處理印刷電路板非金屬粉末的方法中，不符合環(huán)境保護理念的是BD（填字母）．
A．熱裂解形成燃油                       
B．露天焚燒
C．作為有機復合建筑材料的原料           
D．直接填埋
（2）用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅．已知：
Cu（s）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+H₂（g）△H=64.39KJ•mol^-1
2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.46KJ•mol^-1
H2（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.84KJ•mol^-1  
在H₂SO₄溶液中Cu與H₂O₂反應生成Cu²⁺和H₂O的熱化學方程式為Cu（s）+H₂O₂ （l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ．mol^-1．
（3）在298K下，C、Al的單質各1mol完全燃燒，分別放出熱量aKJ和bKJ．又知一定條件下，Al能將C從CO₂置換出來，寫出此置換反應的熱化學方程式4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s）△H=（3a-4b）kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）處理印刷電路板非金屬粉末時不會產(chǎn)生污染環(huán)境的物質，則符合環(huán)境保護理念；
（2）根據(jù)已知的熱化學反應方程式和蓋斯定律來分析Cu與H₂O₂反應生成Cu²⁺和H₂O的熱化學方程式；
（3）依據(jù)在298K下，C、Al的單質各1mol完全燃燒，分別放出熱量aKJ和bKJ和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式：4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s）的反應熱．

解答 解：（1）因熱裂解形成燃油及作為有機復合建筑材料的原料都可實現(xiàn)資源的再利用，露天焚燒能生成有害氣體則污染空氣，直接填埋則廢舊印刷電路板中的重金屬離子會污染土壤，所以不符合環(huán)境保護理念的是BD；
故答案為：BD；
（2）由①Cu（s）+2H⁺（aq）═Cu²⁺（aq）+H₂（g）H₁=64.39KJ•mol^-1；
②2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）H₂=-196.46KJ•mol^-1；
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）H₃=-285.84KJ•mol^-1；
則反應Cu（s）+H₂O₂ （l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）可由反應①+②×$\frac{1}{2}$+③得到，
由蓋斯定律可知該反應的反應熱△H=H₁+H₂×$\frac{1}{2}$+H₃=64.39KJ•mol^-1+（-196.46KJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$+（-285.84KJ•mol^-1）=-319.68KJ．mol^-1，
故答案為：Cu（s）+H₂O₂ （l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ．mol^-1；
（3）由題意可寫出熱化學方程式：
①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-a kJ•mol^-1，
②4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-4b kJ•mol^-1．
高溫下鋁置換碳的反應為：4Al+3CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Al₂O₃+3C，
根據(jù)蓋斯定律：②-①×3可得，4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s），△H=（3a-4b）kJ/mol．
故答案為：4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s），△H=（3a-4b）kJ/mol．

點評 本題以廢舊印刷電路板的回收利用為載體，考查了熱化學方程式、環(huán)境保護等知識，熟悉熱化學方程式書寫注意問題，明確蓋斯定律計算反應熱的方法是解題關鍵，題目難度不大．