Question

【題目】I．（1）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。寫出反應的離子方程式：_______________________。

（2）控制其他條件相同，印刷電路板的金屬粉末用10%H2O2和3.0 mol/L的H2SO4混合溶液處理，測得不同溫度下銅的平均溶解速率(見下表)。

溫 度(T)	20	30	40	50	60	70	80
銅平均溶解速率×10-3mol·L-1·min-1	7.34	8.01	9.25	7.98	7.24	6.73	5.76

當溫度高于40℃時，銅的平均溶解速率隨著反應溫度升高而下降，其主要原因是________________________________________________。

（3）在提純后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加熱，生成CuCl沉淀，制備CuCl的離子方程式是_________________________________________。

II．生活污水中的磷和氮主要以磷酸鹽和銨鹽形式存在。

（1）除磷的原理如上圖所示，利用電解法將PO43-轉化為Fe3（PO4）2沉淀除去。鐵作___________，（填“陰極”“陽極”），用化學用語表示產生Fe2+的主要過程：__________________________。

（2）有Cl-存在時，除氮原理如圖所示，主要依靠電解產生的有效氯（HClO、ClO-）將NH4+或NH3氧化為N2．當pH＜7時，主要發生HClO氧化NH4+的反應，其離子方程式為：_________________________________。

Answer 1

【答案】Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O H2O2分解速率加快 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+ 陽極 Fe－2e－=Fe2＋ 3HClO＋2NH4＋=3Cl－＋N2↑＋3H2O＋5H＋

【解析】

I.（1）由題可知，H2O2作為氧化劑，故其還原產物為H2O，Cu作為還原劑，氧化產物為Cu2+，H2O2中O元素化合價從-1降低為-2，化合價降低1，Cu元素化合價升高2，根據轉移電子守恒、電荷守恒、原子守恒可配平其離子反應方程式為：Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O；

（2）雙氧水不穩定，溫度高易分解，溫度高于40℃時，雙氧水分解速率加快，氧化銅的濃度就降低，所以銅的平均溶解速率隨著反應溫度升高而下降；

故答案為：H2O2分解速率加快；

（3）由題可知，該反應中CuSO4反應后化合價降低1價，故Na2SO3中S化合價升高，其生成物為Na2SO4，根據轉移電子守恒、電荷守恒、原子守恒可配平其離子反應方程式為：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+；

II.（1）利用電解法將PO43-轉化為Fe3（PO4）2沉淀除去，故溶液中需要Fe2+，因此鐵作陽極；其在陽極上失去電子，其電極反應式為：Fe－2e－=Fe2＋；

（2）由題可知，HClO發生反應后被還原為Cl-，Cl化合價降低2價，NH4+被氧化為N2，化合價升高3價，根據化合價升降守恒可知，HClO與NH4+的系數比為3:2，然后根據電荷守恒、原子守恒以及溶液呈酸性可配平其離子反應方程式為：3HClO＋2NH4＋=3Cl－＋N2↑＋3H2O＋5H＋。