Question

（10分）信息時代產生的大量電子垃圾對環(huán)境構成嚴重威脅。某研究性學習小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含Cu、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并用如下流程制備膽礬晶體（CuSO4?5H2O）：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

陽離子	Fe3+	Fe2+	Cu2+
開始沉淀	1.5	6.4	4.2
完全沉淀	3.2	8.9	6.7

（1）濾渣Ⅰ的主要成份是（寫化學式）______。

（2）反應Ⅱ中加入H2O2的作用是______。

（3）沉淀過程中發(fā)生反應的離子方程式有______、______。

（4）操作Ⅰ的步驟是______、______、過濾、洗滌、干燥。

（5）測定膽礬晶體純度的實驗步驟如下：

a. 準確稱取3.125g膽礬晶體樣品配成100mL溶液；

b. 取10.00 mL溶液于帶塞錐形瓶中，加適量水稀釋，加入過量KI固體，發(fā)生反應：

2Cu2+ +4Iˉ= 2CuI↓ + I2

c. 繼續(xù)向上述混合物中，逐滴加入0.1000 mol·L-1Na2S2O3溶液至恰好完全反應，共消耗12. 00mL Na2S2O3溶液：I2＋2S2O= 2Iˉ＋S4O

求樣品中膽礬晶體的質量分數（寫出計算過程）。

 

Answer 1

（1）Au、Pt （2）使Fe2+氧化為Fe3+

（3）H+ + OHˉ = H2O Fe3+ + 3OHˉ= Fe(OH)3↓

（4）蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶

（5）96%（無計算過程不得分）

【解析】
n(Na2S2O3) = 0.012L×0.1000mol·L-1= 0.0012 mol

2CuSO4·5H2O～I2～2S2O

n(CuSO4·5H2O) = n(Na2S2O3) = 0.0012 mol

m(CuSO4·5H2O) = 0.0012 mol×250g·mol-1 = 0.30g

w(膽礬) =

【解析】

試題分析：⑴在金屬混合物中只有Au、Pt不溶于硝酸，故濾渣Ⅰ的主要成份是Au、Pt。

⑵過濾I的濾液中含有Cu2+、Fe3+、Fe2+，根據這些陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH可知，加入H2O2將Fe2+氧化為Fe3+，才能將鐵轉化為Fe(OH)3沉淀除去。

⑶在沉淀過程中加入NaOH，中和H+（H+ + OHˉ = H2O），提高pH使Fe3+轉化Fe(OH)3沉淀（Fe3+ + 3OHˉ= Fe(OH)3↓）。

⑷過濾Ⅱ的濾液中含有CuSO4，通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得膽礬晶體。

⑸詳見參考答案的解答過程

考點：考查化工生產流程圖。