Question

14．廢舊印刷電路板的回收利用科實現資源再生，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．
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）+$\frac{1}{2}$O₂（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）控制其他條件相同，印刷電路板的金屬粉末用10%H₂O₂和3.0mol•L-1H₂SO₄的混合溶液處理，測得不同溫度下銅的平均溶解速率（見表）．

溫度（℃）	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H₂O₂分解速率加快．
（4）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2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺．

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）根據圖示信息，當溫度升高時反應速率加快來回答；
（4）根據反應物和生成物來書寫離子反應．

解答 解：（1）露天焚燒會產生污染環境的氣體，直接填埋時會引起水體和土壤的污染，故選：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）△H=-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）根據測得不同溫度下銅的平均溶解速率的數據，會發現隨著溫度的升高，銅的平均溶解速率，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，因為雙氧水受熱易分解，導致金屬銅的反應速率減慢，故答案為：H₂O₂分解速率加快；
（4）根據題干信息，可知發生的反應為2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺，故答案為：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺．

點評 本題考查熱化學方程式以及銅的化合物的性質，為高頻考點，注意把握蓋斯定律的應用，題目難度不大，要求學生具有分析和解決問題的能力．