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%H
2O
2反应的离子反应方程式____;铜帽溶解完全后,需加热(至沸)将溶液中过量的H
2O
2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H
2O
2后溶液中Cu
2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu
2+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Na
2S
2O
3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下:2Cu
2++4I
-=2CuI(白色)↓+I
2 2S
2O
32-+I
2=2I
-+S
4O
62-①滴定选用的指示剂为____,滴定终点观察到的现象为___;
②某同学称取1.0g电池铜帽进行实验,得到100.00mL含有Cu
2+的溶液,量取20.00mL上述含有Cu
2+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0.1000 mol·L
-1Na
2S
2O
3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
| 1
| 2
| 3
| 4
|
V(Na2S2O3)(mL)
| 28.32
| 25.31
| 25.30
| 25.32
|
计算电池铜帽中Cu的质量分数为____(结果保留四位有效数字),若滴定前溶液中的H
2O
2没有除尽,则所测定c (Cu
2+)将会____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”);
(3)常温下,若向50mL 0.0001 mol·L
-1CuSO
4溶液中加入50mL0.00022 mol·L
-1NaOH溶液,生成了Cu (OH)
2沉淀。计算沉淀生成的溶液的pH= ___(假设Cu
2+被完全沉淀,混合后溶液体积不发生变化);
(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1.0 mol·L
-1计算)。
| 开始沉淀的pH
| 沉淀完全的pH
|
Fe3+
| 1.1
| 3.2
|
Fe2+
| 5.8
| 8.8
|
Zn2+
| 5.9
| 8.9
|
实验中可选用的试剂:30%H
2O
2、1.0 mol·L
-1HNO
3、1.0 mol·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% H
2O
2,使其充分反应;
②_______;
③过滤;
④______;
⑤过滤、洗涤、干燥;
⑥900℃煅烧。