Question

【题目】I．（1）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。写出反应的离子方程式：_______________________。

（2）控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0 mol/L的H2SO4混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。

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

当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是________________________________________________。

（3）在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，制备CuCl的离子方程式是_________________________________________。

II．生活污水中的磷和氮主要以磷酸盐和铵盐形式存在。

（1）除磷的原理如上图所示，利用电解法将PO43-转化为Fe3（PO4）2沉淀除去。铁作___________，（填“阴极”“阳极”），用化学用语表示产生Fe2+的主要过程：__________________________。

（2）有Cl-存在时，除氮原理如图所示，主要依靠电解产生的有效氯（HClO、ClO-）将NH4+或NH3氧化为N2．当pH＜7时，主要发生HClO氧化NH4+的反应，其离子方程式为：_________________________________。

Answer 1

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

【解析】

I.（1）由题可知，H2O2作为氧化剂，故其还原产物为H2O，Cu作为还原剂，氧化产物为Cu2+，H2O2中O元素化合价从-1降低为-2，化合价降低1，Cu元素化合价升高2，根据转移电子守恒、电荷守恒、原子守恒可配平其离子反应方程式为：Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O；

（2）双氧水不稳定，温度高易分解，温度高于40℃时，双氧水分解速率加快，氧化铜的浓度就降低，所以铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降；

故答案为：H2O2分解速率加快；

（3）由题可知，该反应中CuSO4反应后化合价降低1价，故Na2SO3中S化合价升高，其生成物为Na2SO4，根据转移电子守恒、电荷守恒、原子守恒可配平其离子反应方程式为：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+；

II.（1）利用电解法将PO43-转化为Fe3（PO4）2沉淀除去，故溶液中需要Fe2+，因此铁作阳极；其在阳极上失去电子，其电极反应式为：Fe－2e－=Fe2＋；

（2）由题可知，HClO发生反应后被还原为Cl-，Cl化合价降低2价，NH4+被氧化为N2，化合价升高3价，根据化合价升降守恒可知，HClO与NH4+的系数比为3:2，然后根据电荷守恒、原子守恒以及溶液呈酸性可配平其离子反应方程式为：3HClO＋2NH4＋=3Cl－＋N2↑＋3H2O＋5H＋。