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使用次数:103
更新时间:2021-09-14
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1.

本学期天津一中化学学科为了落实国家五育并举、天津市垃圾分类条列、着重培养学生的核心素养,在化学组各位老师的帮助下小艾老师做了《废旧干电池的回收再利用》展示课,废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境,在课上老师带着学生们拆解电池并对炭包中的物质设计实验并分离提纯、再利用。下面是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,请同学们回答相关问题:

(1)① 铜帽溶解时加入 的目的是 _______ ( 用化学方程式表示 )

铜帽溶解后需将溶液中过量 除去。除去 的简便方法是 _______

(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 后溶液中 的含量。实验操作为准确量取一定体积的含有 的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节 ,加入过量 KI ,用 标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下:

滴定选用的指示剂为 _______ ,滴定终点观察到的现象为 _______

若滴定前溶液中 没有除尽,所测定的 的含量将会 _______ ( 偏高 ”“ 偏低 ”“ 不变 ”)

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题型:工业流程题
知识点:氧化还原反应
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【答案】

加热 ( 至沸 ) 淀粉溶液 蓝色褪去 偏高

【分析】

利用废旧电池的铜帽( Cu Zn 总含量约为 99% )回收 Cu 并制备 ZnO ,电池铜帽加入水过滤后除去溶于水的杂质,在固体中加入酸性的过氧化氢溶解,铜生成硫酸铜溶液,加热煮沸将溶液中过量的 H 2 O 2 除去,加入氢氧化钠溶液调节溶液 pH=2 沉淀铁离子,加入锌灰(主要成分为 Zn ZnO ,杂质为铁及其氧化物),反应过滤得到海绵铜,沉淀锌离子得到氢氧化锌,分解得到氧化锌。

【详解】

(1)① 因为双氧水在酸性溶液中先把铜氧化成氧化铜,氧化铜马上就会被稀硫酸溶解,反应的化学方程式为: Cu+H 2 O 2 +H 2 SO 4 =CuSO 4 +2H 2 O ,故答案为:

过氧化氢性质比较稳定,若加热到 153℃ 便猛烈的分解为水和氧气,将溶液中过量的 H 2 O 2 除去可加热至沸,故答案为:加热至沸;

(2)① 淀粉溶液为指示剂,当最后一滴 Na 2 S 2 O 3 溶液滴入时,溶液蓝色褪去,半分钟颜色不变,说明滴定到达终点,故答案为:淀粉溶液;蓝色褪去并半分钟内不恢复;

若留有 H 2 O 2 ,加入 KI 后,会有以下反应: H 2 O 2 +2I - +2H + =I 2 +2H 2 O ,误当成 2Cu 2+ +4I - =2CuI (白色) ↓+I 2 生成的碘,使测定结果偏高,故答案为:偏高。

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 氧化还原反应的定义 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 氧化还原反应的定义的定义

氧化还原反应:
有电子转移(得失或偏移)的反应;(无电子转移(得失或偏移)的反应为非氧化还原反应)

反应历程:
氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应;氧化数降低的反应,称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。

◎ 氧化还原反应的定义的知识扩展

有电子转移(得失或偏移)的反应;(无电子转移(得失或偏移)的反应为非氧化还原反应)

◎ 氧化还原反应的定义的知识导图

电子的得失过程:


其过程用核外电子排布变化情况可表示为:

◎ 氧化还原反应的定义的知识点拨

氧化还原反应中存在以下一般规律:

强弱律:氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
价态律:元素处于最高价态,只具有氧化性;元素处于最低价态,只具有还原性;处于中间价态,既具氧化性,又具有还原性。
转化律:同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的氧化数只接近而不交叉,最多达到同种价态。
优先律:对于同一氧化剂,当存在多种还原剂时,通常先和还原性最强的还原剂反应。守恒律:氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。

氧化还原性的强弱判定:

物质的氧化性是指物质得电子的能力,还原性是指物质失电子的能力。物质氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的能力(与得失电子的数量无关)。从方程式与元素性质的角度,氧化性与还原性的有无与强弱可用以下几点判定:
(1)从元素所处的价态考虑,可初步分析物质所具备的性质(无法分析其强弱)。最高价态——只有氧化性,如H2SO4、KMnO4中的S、Mn元素;最低价态,只有还原性,如Cl-、S2-等;中间价态——既有氧化性又有还原性,如Fe、S、SO2等。
(2)根据氧化还原的方向判断:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
(3)根据反应条件判断:当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时,如氧化产物中元素的价态相同,可根据反应条件的高、低进行判断,如是否需要加热,是否需要酸性条件,浓度大小等等。

◎ 氧化还原反应的定义的考试要求
暂无
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