17.废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境.实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如下:

(1)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O(用化学方程式表示).
②铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去.除去H2O2的简便方法是加热至沸.
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)含量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量.实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节pH=3~4,加入过量KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点.上述过程中的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为淀粉溶液,滴定终点观察到的现象为蓝色褪去并半分钟内不恢复.
②若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的Cu2+的含量将会偏高(填“偏高”“偏低”“不变”).
(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-.下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算)
实验中可选用的试剂:30% H2O2、1.0mol•L-1HNO3、1.0mol•L-1 NaOH.
由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:①向滤液中加入30%H2O2,使其充分反应;
②滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液PH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全;
③过滤;
④向滤液中滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液PH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全;
⑤过滤、洗涤、干燥
⑥900℃煅烧.
(1)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O(用化学方程式表示).
②铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去.除去H2O2的简便方法是加热至沸.
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)含量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量.实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节pH=3~4,加入过量KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点.上述过程中的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为淀粉溶液,滴定终点观察到的现象为蓝色褪去并半分钟内不恢复.
②若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的Cu2+的含量将会偏高(填“偏高”“偏低”“不变”).
(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-.下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算)
| 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH | |
| Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
| Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
| Zn2+ | 5.9 | 8.9 |
由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:①向滤液中加入30%H2O2,使其充分反应;
②滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液PH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全;
③过滤;
④向滤液中滴加1.0mol•L-1NaOH,调节溶液PH约为10(或8.9≤pH≤11),使Zn2+沉淀完全;
⑤过滤、洗涤、干燥
⑥900℃煅烧.
10.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题.已知CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
试回答下列问题:
(1)上述反应的正反应是放热反应(填“放热”或“吸热”),该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c({H}_{2})•c(C{O}_{2})}{c(CO)•c({H}_{2}O)}$,.
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是bc(填序号)
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(3)在实际生产中,该反应的适宜条件为C.
A.加压,400~500℃催化剂 B.加压,830~1000℃催化剂
C.常压,400~500℃催化剂D.常压,830~1000℃催化剂
(4)在830℃时,2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g),10min后达到平衡时,CO2的平衡浓度为1.2mol/L,用H2浓度变化来表示的平均反应速率为0.12mol/(L•min),CO的转化率是60%.
(5)为使该反应的反应速率增大且平衡向正反应方向移动的是a(填字母序号)
a.增大CO浓度 b.升高温度
c.将生成物分离出去 d.使用高效催化剂.
0 153520 153528 153534 153538 153544 153546 153550 153556 153558 153564 153570 153574 153576 153580 153586 153588 153594 153598 153600 153604 153606 153610 153612 153614 153615 153616 153618 153619 153620 153622 153624 153628 153630 153634 153636 153640 153646 153648 153654 153658 153660 153664 153670 153676 153678 153684 153688 153690 153696 153700 153706 153714 203614
| 温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1 000 |
| 平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
(1)上述反应的正反应是放热反应(填“放热”或“吸热”),该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c({H}_{2})•c(C{O}_{2})}{c(CO)•c({H}_{2}O)}$,.
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是bc(填序号)
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(3)在实际生产中,该反应的适宜条件为C.
A.加压,400~500℃催化剂 B.加压,830~1000℃催化剂
C.常压,400~500℃催化剂D.常压,830~1000℃催化剂
(4)在830℃时,2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g),10min后达到平衡时,CO2的平衡浓度为1.2mol/L,用H2浓度变化来表示的平均反应速率为0.12mol/(L•min),CO的转化率是60%.
(5)为使该反应的反应速率增大且平衡向正反应方向移动的是a(填字母序号)
a.增大CO浓度 b.升高温度
c.将生成物分离出去 d.使用高效催化剂.