题目内容

废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境.实验室利用废旧铜片回收铜并制备绿矾晶体的部分实验过程如下:

己知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-
(1)①A中溶解时反应的化学方程式是
 
;
②铜片完全溶解后,需要将溶液中的H2O2除去.除去H2O2的简便方法是
 
.
(2)某学习小组用“间接碘量法”测定试样A中Cu2+的浓度(不含能与I-发生反应的杂质).过程如下:取20.00mL试样于锥形瓶中,加入过量KI固体,充分反应后,生成白色CuI沉淀.用0.1000mol/L的Na2S2O3标准液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准液10.00mL.
①CuSO4与KI反应的离子方程式为:
 
.
②可选用
 
作滴定指示剂,滴定终点的现象是
 
.
③试样A中c(Cu2+) 为
 
mol/L.
(3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是
 

A、电能全部转化为化学能      B、粗铜接电源正极,发生氧化反应
C、溶液中Cu2+向阳极移动      D、利用阳极泥可以回收Ag、Pt、Au 等金属
E、电解后CuSO4溶液浓度减小   F、阳极减轻的质量等于阴极增加的质量
(4)从滤液B中制取绿矾晶体的实验操作是
 
、
 
、过滤、洗涤.
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,电解原理,物质的分离、提纯的基本方法选择与应用,中和滴定,制备实验方案的设计
专题:实验设计题
分析:(1)①酸性条件下Cu与过氧化氢发生氧化还原反应生成硫酸铜和水;
②过氧化氢加热到153℃便猛烈的分解;
(2)①CuSO4与KI反应生成碘单质、碘化亚铜、硫酸钾;
②根据淀粉与碘单质作用变蓝解答;
③由2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O32-=S4O62-+2I-可知,Cu2+~S2O32-,以此来计算;
(3)粗铜精炼时,粗铜为阳极、纯铜为阴极,结合电解原理分析;
(4)滤液B为硫酸亚铁溶液,可浓缩结晶得到晶体.
解答: 解:(1)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,反应的化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;
故答案为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;
②过氧化氢性质比较稳定,若加热到153℃便猛烈的分解为水和氧气,将溶液中过量的H2O2 除去可加热至沸,
故答案为:加热至沸;
(2)①CuSO4与KI反应生成碘单质、碘化亚铜、硫酸钾,离子反应为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,故答案为:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;
②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,故答案为:淀粉;溶液由蓝色变成无色蓝色褪去;
③由2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O32-=S4O62-+2I-可知,Cu2+~S2O32-,则c(Cu2+)=
0.1mol/L×0.01L
0.02L
=0.05mol/L,故答案为:0.05;
(3)A、电能时不可能全部转化为化学能,还可能转化为热能,故A错误;
B、粗铜接电源正极,为电解池的阳极,失去电子发生氧化反应,故B正确;
C、溶液中Cu2+向阴极移动,在阴极上放电,故C错误;      
D、粗铜中的Ag、Pt、Au 不失去电子,沉淀在阳极底部,则利用阳极泥可以回收Ag、Pt、Au 等金属,故D正确;
E、阳极上比Cu活泼的金属Al、Zn等失去电子,置换出更多的Cu,则电解后CuSO4溶液浓度减小,故E正确;   
F、阳极上比Cu活泼的金属Al、Zn等失去电子,阴极上只析出Cu,阳极减轻的质量不等于阴极增加的质量,故F错误;
故答案为:BDE;
(4)从滤液B中制取绿矾晶体的实验操作是蒸发浓缩 冷却结晶、过滤、洗涤,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶.
点评:本题考查制备实验方案的设计,考查学生对综合实验处理能力,注意实验方案的设计原理和步骤是解答的关键,平时注意打好扎实的基础知识和灵活应用知识解决问题的能力培养,题目难度中等.
练习册系列答案
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.
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析图可知:
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流向
 
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.
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