Question

6．廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境．實(shí)驗(yàn)室利用廢舊鋼片回收銅并制備綠礬晶體（FeSO₄•7H₂O）的部分實(shí)驗(yàn)過程如下：

己知：I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^-
（1）①A中溶解時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+H₂SO₄+H₂O₂=CuSO₄+2H₂O；銅片完全溶解后，需要將溶液中的H₂O₂除去．
（2）某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測(cè)定試樣A中Cu²⁺的濃度（不含能與I^-發(fā)生反應(yīng)的雜質(zhì)）．過程如下：準(zhǔn)確量取一定體積的試樣于錐形瓶中，加入過量KI固體，充分反應(yīng)后，用Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定生成的I₂，記錄到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液的體積．
可選用淀粉作滴定指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液由藍(lán)色褪為無(wú)色；若滴定前溶液中的H₂O₂沒有除盡，所測(cè)定的Cu²⁺含量將會(huì)偏高（填“偏高”、“偏低”或“不變”）．
（3）以CuSO₄溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說法正確的是BDE；
A．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能      B．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
C．溶液中Cu²⁺向陽(yáng)極移動(dòng)      D．利用陽(yáng)極泥可以回收Ag、Pt、Au 等金屬
E．電解后CuSO₄溶液濃度減小   F．陽(yáng)極減輕的質(zhì)量等于陰極增加的質(zhì)量
（4）從濾液B中制取綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：①除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì)；②降低洗滌過程中FeSO₄•7H₂O的損耗．

Answer 1

分析 由制備實(shí)驗(yàn)流程可知，廢舊鋼片回收銅并制備綠礬晶體，先清洗后加過氧化氫，發(fā)生Cu+H₂SO₄+H₂O₂=CuSO₄+2H₂O，再加過量Fe，發(fā)生Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，過濾后濾液為B，主要含F(xiàn)eSO₄，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到晶體．
（1）A中溶解時(shí)Cu與過氧化氫、稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（2）碘遇淀粉變藍(lán)，可利用淀粉為指示劑進(jìn)行滴定，滴定前溶液中的H₂O₂沒有除盡，消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大；
（3）A．電解時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，但能量不能完全轉(zhuǎn)化；      
B．粗銅接電源正極，陽(yáng)極失去電子；
C．電解時(shí)陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)；     
D．陽(yáng)極上Ag、Pt、Au 等金屬不能失去電子；
E．電解時(shí)陽(yáng)極Al、Zn、Cu失去電子，陰極上銅離子得到電子；
F．陽(yáng)極減輕的質(zhì)量為Al、Zn、Cu的質(zhì)量，而陰極增加的質(zhì)量為Cu的質(zhì)量；
（4）從濾液B中制取綠礬晶體用少量冰水洗滌，降低溫度防止晶體溶解．

解答 解：由制備實(shí)驗(yàn)流程可知，廢舊鋼片回收銅并制備綠礬晶體，先清洗后加過氧化氫，發(fā)生Cu+H₂SO₄+H₂O₂=CuSO₄+2H₂O，再加過量Fe，發(fā)生Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，過濾后濾液為B，主要含F(xiàn)eSO₄，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到晶體．
（1）A中溶解時(shí)Cu與過氧化氫、稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)為Cu+H₂SO₄+H₂O₂=CuSO₄+2H₂O，故答案為：Cu+H₂SO₄+H₂O₂=CuSO₄+2H₂O；
（2）碘遇淀粉變藍(lán)，可利用淀粉為指示劑進(jìn)行滴定，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液由藍(lán)色褪為無(wú)色，滴定前溶液中的H₂O₂沒有除盡，消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，由電子守恒可知所測(cè)定的Cu²⁺含量將會(huì)偏高，
故答案為：淀粉；溶液由藍(lán)色褪為無(wú)色；偏高；
（3）A．電解時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，但電能不能完全轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，可能部分轉(zhuǎn)化為熱能，故A錯(cuò)誤；      
B．粗銅接電源正極，陽(yáng)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；
C．電解時(shí)陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，則溶液中Cu²⁺向陰極移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；     
D．陽(yáng)極上Ag、Pt、Au 等金屬不能失去電子，形成陽(yáng)極泥，利用陽(yáng)極泥可以回收Ag、Pt、Au 等金屬，故D正確；
E．電解時(shí)陽(yáng)極Al、Zn、Cu失去電子，陰極上銅離子得到電子，由Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu等可知電解后CuSO₄溶液濃度減小，故E正確；
F．陽(yáng)極減輕的質(zhì)量為Al、Zn、Cu的質(zhì)量，而陰極增加的質(zhì)量為Cu的質(zhì)量，轉(zhuǎn)移相同電子時(shí)二者質(zhì)量不同，故F錯(cuò)誤；
故答案為：BDE；
（4）從濾液B中制取綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：①除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì)；②降低洗滌過程中FeSO₄•7H₂O 的損耗，
故答案為：降低洗滌過程中FeSO₄•7H₂O 的損耗．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及混合物分離提純，為高頻考點(diǎn)，把握制備流程中的反應(yīng)、混合物分離方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度不大．