廢棄物的綜合利用既有利於節約資源，又有利於保護環境。實驗室利用廢舊電池的銅帽（Cu、Zn總含量約為99%）回收...

問題詳情：

廢棄物的綜合利用既有利於節約資源，又有利於保護環境。實驗室利用廢舊電池的銅帽（Cu、Zn 總含量約為99%）回收Cu並製備ZnO 的部分實驗過程如下：

（1）銅帽溶解時加入H2O2 的目的是　　（用化學方程式表示）。

（2）為確定加入鋅灰（主要成分為Zn、ZnO，雜質為鐵及其氧化物）的量，實驗中需測定除去H2O2 後溶液中Cu2+的含量。實驗*作為：準確量取一定體積的含有Cu2+的溶液於帶塞錐形瓶中，加適量水稀釋，調節溶液pH＝3～4，加入過量的KI，用Na2S2O3標準溶液滴定至終點。上述過程中反應的離子方程式如下：

2Cu2++4I﹣＝2CuI（白*）↓+I2； 2S2O32﹣+I2＝2I﹣+S4O62﹣

①滴定選用的指示劑為澱粉溶液，滴定終點觀察到的現象為　　。

②若滴定前溶液中的H2O2 沒有除盡，所測定的Cu2+含量將會　　（填“偏高”、“偏低”或“不變”）。

（3）已知pH＞11 時Zn（OH）2 能溶於NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2﹣．下表列出了幾種離子生成*氧化物沉澱的pH（開始沉澱的pH 按金屬離子濃度為1.0mol•L﹣1計算）。

實驗中可選用的試劑：30%H2O2、1.0mol•L﹣1HNO3、1.0mol•L﹣1NaOH．由除去銅的濾液製備ZnO 的實驗步驟依次為：①向濾液中加入適量30%H2O2，使其充分反應；②滴加1.0mol•L﹣1NaOH，調節溶液pH範圍：　　；③過濾；④向濾液中滴加1.0mol•L﹣1NaOH，調節溶液pH範圍：　　；⑤過濾、洗滌、乾燥；⑥900℃煅燒。

【回答】

【分析】利用廢舊電池的銅帽（Cu、Zn總含量約為99%）回收 Cu並製備ZnO，電池銅帽加入水過濾後除去溶於水的雜質，在固體中加入過氧化*溶解，銅生成硫*銅溶液，加熱煮沸將溶液中過量的H2O2除去，加入*氧化*溶液調節溶液PH＝2沉澱鐵離子，加入鋅灰（主要成分為Zn、ZnO，雜質為鐵及其氧化物），反應過濾得到海綿銅，沉澱鋅離子得到*氧化鋅，分解得到氧化鋅。

（1）**條件下Cu與硫*、過氧化*發生氧化還原反應生成硫*銅和水；

（2）①澱粉與*單質作用變藍；

②根據H2O2+2I﹣+2H+＝I2+2H2O判斷；

（3）滴加H2O2溶液，使Fe2+轉化完全為Fe3+，滴加NaOH溶液，形成*氧化鐵沉澱，除雜後形成*氧化鋅沉澱，過濾、洗滌、乾燥900℃煅燒製得氧化鋅。

【解答】解：（1）因為雙氧水在**溶液中先把銅氧化成氧化銅，當然這是一個微弱的反應，形成一個平衡，但是形成的氧化銅馬上就會被稀硫*溶解，平衡被打破，反應朝正方向進行，故而逐漸溶解，反應的化學方程式為：Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；

故*為：Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；

（2）①澱粉溶液為指示劑，當最後一滴Na2S2O3溶液滴入時，溶液藍*褪去，半分鐘顏*不變，説明滴定到達終點，

故*為：藍*褪去，且半分鐘不變*；

②若留有H2O2，加入KI後，會有以下反應：H2O2+2I﹣+2H+＝I2+2H2O誤當成2Cu2++4I﹣＝2CuI（白*）↓+I2 生成的*，使測定結果偏高，

故*為：偏高；

（3）由除去銅的濾液製備ZnO 的實驗步驟依次為：①①向濾液中加入30%H2O2，使其充分反應，目的使Fe2+轉化完全為Fe3+；②滴加NaOH溶液，調節溶液PH約為5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe3+沉澱完全，③過濾，④向濾液中滴加1.0mol•L﹣1NaOH，調節溶液PH約為10（或8.9≤pH≤11），使Zn2+沉澱完全，⑤過濾、洗滌、乾燥；⑥900℃煅燒，製得氧化鋅，

故*為：②約為5（或3.2≤pH＜5.9）；④約為10（或8.9≤pH≤11）。

【點評】本題主要考查實驗室廢棄舊電池的銅帽回收銅和製備ZnO，為高考常見題型和高頻考點，考查學生對綜合實驗處理能力，注意實驗方案的設計原理和步驟是解答的關鍵，平時注意打好紮實的基礎知識和靈活應用知識解決問題的能力培養，題目難度中等。

知識點：電離平衡 水解平衡

題型：綜合題