Question

8．废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染．废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末．
（1）下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是BD（填字母）．
A．热裂解形成燃油                       
B．露天焚烧
C．作为有机复合建筑材料的原料           
D．直接填埋
（2）用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜．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与H₂O₂反应生成Cu²⁺和H₂O的热化学方程式为Cu（s）+H₂O₂ （l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ．mol^-1．
（3）在298K下，C、Al的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量aKJ和bKJ．又知一定条件下，Al能将C从CO₂置换出来，写出此置换反应的热化学方程式4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s）△H=（3a-4b）kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）处理印刷电路板非金属粉末时不会产生污染环境的物质，则符合环境保护理念；
（2）根据已知的热化学反应方程式和盖斯定律来分析Cu与H₂O₂反应生成Cu²⁺和H₂O的热化学方程式；
（3）依据在298K下，C、Al的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量aKJ和bKJ和盖斯定律计算得到所需热化学方程式：4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s）的反应热．

解答 解：（1）因热裂解形成燃油及作为有机复合建筑材料的原料都可实现资源的再利用，露天焚烧能生成有害气体则污染空气，直接填埋则废旧印刷电路板中的重金属离子会污染土壤，所以不符合环境保护理念的是BD；
故答案为：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；
则反应Cu（s）+H₂O₂ （l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）可由反应①+②×$\frac{1}{2}$+③得到，
由盖斯定律可知该反应的反应热△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，
故答案为：Cu（s）+H₂O₂ （l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ．mol^-1；
（3）由题意可写出热化学方程式：
①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-a kJ•mol^-1，
②4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-4b kJ•mol^-1．
高温下铝置换碳的反应为：4Al+3CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al₂O₃+3C，
根据盖斯定律：②-①×3可得，4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s），△H=（3a-4b）kJ/mol．
故答案为：4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s），△H=（3a-4b）kJ/mol．

点评 本题以废旧印刷电路板的回收利用为载体，考查了热化学方程式、环境保护等知识，熟悉热化学方程式书写注意问题，明确盖斯定律计算反应热的方法是解题关键，题目难度不大．