廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源,又有利于保護環(huán)境。實驗室利用清洗過的廢電池銅帽(Cu、Zn總含量約為99%)和鋅灰回收Cu,并制備ZnO的部分實驗過程如圖:
已知:①鋅灰的主要成分為Zn、ZnO,雜質(zhì)為鐵及其氧化物;
②ZnO、Zn(OH)2均為兩性化合物。
(1)實驗室配制480mL1mol/L稀硫酸通常使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、
膠頭滴管、500mL容量瓶
膠頭滴管、500mL容量瓶
。
(2)寫出第Ⅱ步中Cu參加反應(yīng)的離子方程式:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
。
(3)假設(shè)溶液D中c(Fe3+)=0.01mol?L-1、c(Zn2+)=1mol?L-1,常溫時,有關(guān)離子沉淀的pH如表所示(當離子濃度為1.0×10-5mol/L時認為沉淀完全):
|
Fe3+ |
Zn2+ |
開始沉淀的pH |
2.3 |
6.2 |
沉淀完全的pH |
a |
8.7 |
①上表中的a=
3.3
3.3
(假設(shè)第Ⅵ步中溶液體積變化忽略不計)。
②查閱資料發(fā)現(xiàn),沉淀Zn
2+的pH不能大于11,其原因是
Zn(OH)2為兩性化合物,pH過大,Zn(OH)2會反應(yīng)溶解
Zn(OH)2為兩性化合物,pH過大,Zn(OH)2會反應(yīng)溶解
。
(4)第Ⅶ步的“系列操作”指的是過濾、洗滌和煅燒,檢驗Zn(OH)
2沉淀洗滌干凈的方法是
取少量最后一次洗滌液于試管中,先加鹽酸,再加氯化鋇,若無明顯現(xiàn)象,則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈
取少量最后一次洗滌液于試管中,先加鹽酸,再加氯化鋇,若無明顯現(xiàn)象,則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈
(寫出實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論)。
(5)為確定加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO,雜質(zhì)為鐵及其氧化物)的量,實驗中需測定除去H
2O
2后溶液中Cu
2+的含量。實驗操作為:準確量取一定體積的含有Cu
2+的溶液于帶塞錐形瓶中,加適量水稀釋,調(diào)節(jié)溶液pH=3~4,加入過量的KI和幾滴指示劑,用Na
2S
2O
3標準溶液滴定至終點。上述過程中反應(yīng)的離子方程式為:2Cu
2++4I
-=2CuI(白色)↓+I
22S
2+I
2=I
-+S
4。
①滴定選用的指示劑為
淀粉
淀粉
,滴定終點觀察到的現(xiàn)象為
滴入最后一滴標準溶液,溶液藍色褪去,且半分鐘內(nèi)不變化
滴入最后一滴標準溶液,溶液藍色褪去,且半分鐘內(nèi)不變化
。
②若滴定前溶液中的H
2O
2沒有除盡,所測定的Cu
2+含量將會
偏高
偏高
(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。