2013高考化学专题1-5-2.ppt

[例1]　(2012年高考江苏卷)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)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是________(用化学方程式表示)。②铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2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)的量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2＋的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2＋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Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下： ①滴定选用的指示剂为________，滴定终点观察到的现象为________。 ②若滴定前溶液中的H2O2没有除尽，所测定的Cu2＋含量将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 (3)已知pH11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)。 实验中可选用的试剂：30%H2O2、1.0 mol·L－1HNO3、1.0 mol·L－1NaOH。 由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：①________；②________；③过滤；④________；⑤过滤、洗涤、干燥；⑥900 ℃煅烧。 [解析]　(1)①Cu与稀H2SO4不发生反应，加入H2O2的目的是溶解铜，化学方程式为Cu＋H2SO4＋H2O2===CuSO4＋2H2O。②H2O2具有不稳定性，受热易分解生成H2O和O2，可通过加热的方法除去溶液中过量的H2O2。 (2)①淀粉溶液遇I2显蓝色，用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，可用淀粉溶液作滴定中的指示剂，达到终点时，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不恢复原来颜色。②若滴定前H2O2未除尽，则可将I－氧化生成I2，滴定中消耗Na2S2O3溶液的体积增大，导致测定的Cu2＋含量偏高。 (3)除去Cu的滤液中含有Fe3＋、Fe2＋、Zn2＋等，若制备ZnO应除去Fe3＋和Fe2＋。由表中信息可知， Fe2＋和Zn2＋开始沉淀和沉淀完全的pH均相差较小，但Fe3＋与Zn2＋开始沉淀和沉淀完全的pH均相差较大，故可加入30%H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再滴加NaOH溶液，调节溶液的pH(3.2≤pH5.9)，使Fe3＋沉淀完全，此时Zn2＋不产生沉淀，充分反应后过滤，向滤液中滴加NaOH溶液，调节溶液的pH(8.9≤pH11)，使Zn2＋产生Zn(OH)2沉淀，并对Zn(OH)2沉淀进行洗涤、干燥、煅烧，即可得到ZnO。 [答案]　(1)①Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O ②加热(至沸) (2)①淀粉溶液　蓝色褪去　②偏高 (3)①向滤液中加入适量30%H2O2，使其充分反应 ②滴加1.0 mol·L－1NaOH，调节溶液pH约为5(或3.2≤pH5.9)，使Fe3＋沉淀完全 ④向滤液中滴加1.0 mol·L－1NaOH，调节溶液pH约为10(或8.9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全 1．实验方案设计的基本思路 2．实验设计时遵循的原则 (1)科学性：实验原理准确，实验流程合理。 (2)安全性：保护人身、保护环境、保护仪器。 (3)可行性：条件允许，效果明显，操作简便可行。 (4)简约性：方案简单易行，尽可能采取简单的实验装置，用较少的步骤和药品完成实验。 3．气体制备与收集实验的设计流程 1．(2011年高考海南卷)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下： 步骤1　将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。 步骤2　向处理过的铁屑中加入过量的3 mol·L－1H2SO4溶液，在60 ℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液。 步骤3　向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。 请回答下列问题： (1)在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有________(填仪器编号)； ①铁架台　②燃烧匙　③锥形瓶　④广口瓶　⑤研钵　⑥玻璃棒　⑦酒精灯 (2)在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是_______________ _______________________________________________________； (3)在步骤3中，“一系列操作”依次为________、________和过滤； (4)本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3＋杂质。检验