Question

20．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^-12H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.46KJ•mol^-1H₂（g）+$\frac{1}{2}{O_2}$（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．．炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑．回答：
（3）铁锅的锈蚀应属于吸氧腐蚀，腐蚀的原因是Fe、C和电解质溶液构成原电池，Fe作负极被腐蚀；
（4）铁锅锈蚀的电极反应式为：负极2Fe-4e^-=2Fe²⁺，正极2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-．正负电极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式或化学方程式为Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂ ，4Fe（OH）₂ +2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 （1）根据环境保护时不会产生污染环境的因素来判断；
（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）铁锅未及时洗净（残液中含NaCl）能发生电化学腐蚀；
（4）钢铁的吸氧腐蚀负极上Fe失电子生成亚铁离子，正极上为氧气得电子生成氢氧根离子；钢铁的吸氧腐蚀生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁．

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，
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）铁锅未及时洗净（残液中含NaCl）能发生电化学腐蚀，由于电解质溶液为中性所以发生吸氧腐蚀；铁锅中Fe、C和氯化钠溶液构成原电池，Fe作负极被腐蚀，
故答案为：吸氧腐蚀；Fe、C和电解质溶液构成原电池，Fe作负极被腐蚀；
（4）钢铁的吸氧腐蚀负极上，Fe失电子生成亚铁离子发生的反应为：2Fe-4e^-=2Fe²⁺，正极上为氧气得电子生成氢氧根离子，其电极反应式为：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-，钢铁的吸氧腐蚀生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，氢氧化铁失去水后生成铁锈，发生的反应为：Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂ ，4Fe（OH）₂ +2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，2Fe（OH）₃+（n-3）H₂O=Fe₂O₃•nH₂O．
故答案为：2Fe-4e^-=2Fe²⁺；2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-；Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂ ，4Fe（OH）₂ +2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，2Fe（OH）₃+（n-3）H₂O=Fe₂O₃•nH₂O．

点评 本题以废旧印刷电路板的回收利用和铁锅生锈为载体，考查了热化学方程式和金属的腐蚀等知识，为高频考点，注意把握盖斯定律的应用，题目难度不大．