Question

【题目】青铜（Cu-Zn）是我国最早大量使用的合金，其中锌是现代工业上常用金属。

I. 某废催化剂含58.2%的SiO2(不溶于水和稀酸)、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS(不溶于水但溶于稀酸)和12.8%的CuS(不溶于水也不溶于稀酸)。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，以稀硫酸和H2O2为试剂，回收其中的锌和铜。

（1）浸出后的操作中，使用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、__________________。

（2）滤渣2是______，第二次浸出发生的反应化学方程式是_________________________。

（3）两次结晶的操作是_________________________________________________________。

（4）某同学在实验完成之后，得到1.5gCuSO4·5H2O（M=250 g·mol–1）,则铜的回收率为_______。

II.锌的化学性质与铝相似，锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成Zn(NH3)42+。回答下列问题：

（5）Al溶于NaOH溶液，反应的离子方程式为：_______________________________。

（6）Zn溶于NaOH溶液，反应的化学方程式为：_______________________________。

（7）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法不可鉴别的是____________。

①硫酸铝和氢氧化钠 ②硫酸铝和氨水 ③硫酸锌和氢氧化钠 ④硫酸锌和氨水

Answer 1

【答案】 漏斗 SiO2 CuS+4H2O2 =CuSO4+4H2O 加热浓缩冷却结晶过滤 30% 2Al+ 2OH﹣+2H2O= 2AlO2-+ 3H2↑或2Al+2NaOH+6H2O= 2Na[Al(OH)4]+ 3H2↑ Zn+2NaOH= Na2ZnO2+ H2↑或Zn+2NaOH+2H2O= Na2[Zn(OH)4]+ H2↑ ②

【解析】（1）浸出后的操作是过滤，使用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗。（2）二氧化硅、CuS不溶于稀硫酸，则滤渣1是SiO2、CuS。加入硫酸酸化的双氧水氧化CuS生成硫酸铜，所以滤渣2是SiO2；第二次浸出发生的反应化学方程式是CuS+4H2O2＝CuSO4+4H2O。（3）两次结晶的操作是加热浓缩冷却结晶过滤。（4）1.5gCuSO4·5H2O中铜的质量是，则铜的回收率为。（5）Al溶于NaOH溶液生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2-+3H2↑。（6）根据铝与氢氧化钠溶液反应的方程式可知Zn与NaOH溶液反应的化学方程式为Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑。（7）①硫酸铝滴入氢氧化钠溶液中开始生成偏铝酸钠，氢氧化钠滴入硫酸铝溶液中立即产生白色沉淀，可以鉴别；②硫酸铝和氨水无论怎么滴加均产生白色沉淀，不能鉴别；③类似于硫酸铝与氢氧化钠，硫酸锌和氢氧化钠滴加顺序不同时实验现象不同，可以鉴别；④由于氢氧化锌能溶于氨水，生成Zn(NH3)42+，所以硫酸锌和氨水可以利用滴加顺序的不同进行鉴别，即硫酸锌滴入氨水中开始没有沉淀，而氨水滴入硫酸锌中立即产生沉淀，答案选②。