Question

某探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物,并設(shè)計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線:

請回答下列問題:

（1）第①步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為　 。 

（2）第②步加H2O2的作用是　 ; 

調(diào)溶液pH的目的是使　　　　生成沉淀。 

（3）用第③步所得CuSO4·5H2O制備無水CuSO4的方法是　　　　。 

（4）由濾渣2制取Al2（SO4）3·18H2O ,探究小組設(shè)計了三種方案:

上述三種方案中,　　　　方案不可行,原因是　  　　　; 

從原子利用率角度考慮,　　　　方案更合理。 

（5）探究小組用滴定法測定CuSO4·5H2O含量。取a g試樣配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干擾離子后,用c mol /L EDTA（H2Y2-）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反應(yīng)如下:Cu2++H2Y2-CuY2-+2H+。寫出計算CuSO4·5H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式w=　 ; 

下列操作會導(dǎo)致CuSO4·5H2O含量的測定結(jié)果偏高的是　　　　 。 

a.未干燥錐形瓶

b.滴定終點時滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡

c.未除凈可與EDTA反應(yīng)的干擾離子

 

Answer 1

（1）Cu+2N+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+2N+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O（2分）

（2）將Fe2+氧化為Fe3+（1分）　Fe3+、Al3+ （2分）

（3）加熱脫水（2分）

（4）甲（2分）　所得產(chǎn)品中含有較多Fe2（SO4）3雜質(zhì)（1分）　乙（2分）

（5）×100%�。�2分） c（2分）

【解析】 （1）銅和濃硝酸、稀硫酸的混合酸反應(yīng)為:

開始發(fā)生:Cu+2N+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O,

最后發(fā)生:3Cu+2N+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O;金屬混合物中只有Au和Pt不溶于硝酸,故濾渣的主要成分是Au和Pt;（2）第②步加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+;H2O2氧化Fe2+時生成的是Fe3+和H2O,不引入雜質(zhì),對環(huán)境無污染;調(diào)整pH,使溶液中的Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀;（3）用第③步中所得的五水硫酸銅制取無水硫酸銅的方法是加熱脫水;（4）濾渣2的主要成分是氫氧化鐵和氫氧化鋁,以此為基礎(chǔ)分析該探究小組設(shè)計的三種方法,其中方案甲中制得的產(chǎn)品中一定含有較多的Fe2（SO4）3雜質(zhì);方案乙和丙中,從原子利用的角度考慮,乙方案最合理;（5）根據(jù)探究小組的方案,可知計算五水硫酸銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為:

×100%;滴定過程中,未干燥錐形瓶,對結(jié)果無影響,排除a;滴定終點時滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡,造成消耗EDTA的讀數(shù)偏小,測定結(jié)果偏低,排除b;未除凈干擾離子,造成EDTA消耗偏多,測定結(jié)果偏高,選c。