Question

2．廢舊印刷電路板的回收利用可實現資源再生，并減少污染，廢舊印刷電路板經粉碎分離，能得到非金屬粉末和金屬粉末．
（1）下列處理印刷電路板非金屬粉末的方法中，不符合環境保護理念的是BD（填字母）．
A．熱裂解形成燃油                       B．露天焚燒
C．作為有機復合建筑材料的原料            D．直接填埋
（2）用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅．已知：
   Cu（s）+2H⁺（aq）═Cu²⁺（aq）+H₂（g）△H=64.39KJ•mol^-1
   2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.46KJ•mol^-1
 H₂（g）+$\frac{1}{2}{O_2}$（g）═H₂O（l）△H=-285.84KJ•mol^-1
在H₂SO₄溶液中Cu與H₂O₂反應生成Cu²⁺和H₂O的熱化學方程式為Cu（s）+H₂O₂（l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ．mol^-1．
（3）在298K下，C、Al的單質各1mol完全燃燒，分別放出熱量aKJ和bKJ．又知一定條件下，Al能將C從CO₂置換出來，寫出此置換反應的熱化學方程式4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s）△H=（3a-4b）KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根據環境保護時不會產生污染環境的因素來判斷；
（2）根據已知的熱化學反應方程式和蓋斯定律來分析Cu與H₂O₂反應生成Cu²⁺和H₂O的熱化學方程式；
（3）依據在298K下，C、Al的單質各1mol完全燃燒，分別放出熱量aKJ和bKJ和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式．

解答 解：（1）因熱裂解形成燃油及作為有機復合建筑材料的原料都可實現資源的再利用，露天焚燒能生成有害氣體則污染空氣，直接填埋則廢舊印刷電路板中的重金屬離子會污染土壤，
故答案為：BD；
（2）由①Cu（s）+2H⁺（aq）═Cu²⁺（aq）+H₂（g）H₁=64.39KJ•mol^-1；
②2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）H₂=-196.46KJ•mol^-1；
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）H₃=-285.84KJ•mol^-1；
則反應Cu（s）+H₂O₂ （l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）可由反應①+②×$\frac{1}{2}$+③得到，
由蓋斯定律可知該反應的反應熱△H=H₁+H₂×$\frac{1}{2}$+H₃=64.39KJ•mol^-1+（-196.46KJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$+（-285.84KJ•mol^-1）=-319.68KJ．mol^-1，
故答案為：Cu（s）+H₂O₂ （l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ．mol^-1．
（3）由題意可寫出熱化學方程式：
①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-a kJ•mol^-1，
②4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-4b kJ•mol^-1．
高溫下鋁置換碳的反應為：4Al+3CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Al₂O₃+3C，
根據蓋斯定律：②-①×3可得，4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s），△H=（3a-4b）KJ/mol；
故答案為：4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s）△H=（3a-4b）KJ/mol．

點評 本題以廢舊印刷電路板的回收利用為載體，考查了熱化學方程式等知識，為高頻考點，注意把握蓋斯定律的應用，題目難度不大．