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

(1)写出铜帽溶解时铜与加入的稀硫酸、30%H2O2反应的离子反应方程式:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;铜帽溶解完全后,需加热(至沸)将溶液中过量的H2O2除去.
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,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,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点.上述过程中反应的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2   2S2O32-+I2=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;
②某同学称取1.0g电池铜帽进行实验,得到100.00mL含有Cu2+的溶液,量取20.00mL上述含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点.再重复操作实验3次,记录数据如下:
实验编号1234
V(Na2S2O3)(mL)28.3225.3125.3025.32
计算电池铜帽中Cu的质量分数为80.99%,(结果保留四位有效数字)若滴定前溶液中的H2O2没有除尽,则所测定c (Cu2+)将会偏大(填“偏高”、“偏低”或“无影响”);
(3)常温下,若向50mL 0.0001mol/L CuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液,生成了沉淀.已知KSP[Cu (OH)2]=2.0×10-20(mol/L)3,计算沉淀生成后溶液中c(Cu2+)=2×10-10  mol/L;
(4)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的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沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Fe2+1.88.8
Zn2+5.98.9
实验中可选用的试剂:30%H2O2、1.0mol•L-1HNO3、1.0mol•L-1NaOH.由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:①向滤液中加入适量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.
 0  159399  159407  159413  159417  159423  159425  159429  159435  159437  159443  159449  159453  159455  159459  159465  159467  159473  159477  159479  159483  159485  159489  159491  159493  159494  159495  159497  159498  159499  159501  159503  159507  159509  159513  159515  159519  159525  159527  159533  159537  159539  159543  159549  159555  159557  159563  159567  159569  159575  159579  159585  159593  203614 

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