4.某探究小組廢棄的印刷線路板(含Cu、Al少量Au、Pt等金屬的混合物回收Cu并制備硫酸鋁晶體[Al
2(SO
4)
3•18H
2O],設(shè)計(jì)路線如下:
(1)過濾時(shí)所需要的玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)需對濾渣2進(jìn)行洗滌,判斷洗滌是否干凈的實(shí)驗(yàn)操作方法是取最后一次的洗滌液,加入氯化鋇溶液和稀鹽酸無白色沉淀出現(xiàn),說明洗滌干凈.
(3)為確定加入鐵粉的量,實(shí)驗(yàn)中需測定濾液1中Cu
2+的量.實(shí)驗(yàn)操作為:除去H
2O
2;準(zhǔn)確量取一定體積濾液1于帶塞錐形瓶中,加水稀釋,調(diào)節(jié)溶液pH=3-4,加入過量KI-淀粉溶液,用Na
2S
2O
3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn).上述過程中反應(yīng)的離子方程式:
2Cu
2++4I
-=2CuI+I
2 I
2+2S
2O
32-=2I
-+S
4O
62-①滴定管在注入Na
2S
2O
3標(biāo)準(zhǔn)溶液之前,要先用蒸餾水洗凈,再用Na
2S
2O
3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗2~3次.
②滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為溶液藍(lán)色恰好褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù).
③若滴定前溶液中的H
2O
2沒有除盡,所測定的Cu
2+含量將會(huì)偏高(填“偏高”、“偏低”或“不變”)
(4)由濾液2制取硫酸鋁晶體,探究小組設(shè)計(jì)了如下二種方案:
甲:濾液2$→_{過濾}^{適量Al粉}$濾液$\stackrel{操作3}{→}$Al
2(SO
4)
3•18H
2O
乙:濾液2$→_{過濾}^{NaOH溶液}$濾液$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$溶液$\stackrel{操作3}{→}$Al
2(SO
4)
3•18H
2O
①操作③的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:蒸發(fā)濃縮:冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌.
②從原子利用率角度考慮,甲方案更合理.(填“甲”或“乙”)
(5)他們查閱了資料,認(rèn)為通過先氧化、再調(diào)節(jié)溶液pH也可將濾液2中的Fe
2+除去.下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mo1•L
-1計(jì)算).
| 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
A13+ | 3.8 | 5.2 |
①氧化需加入H
2O
2而不用Cl
2的原因是不引入雜質(zhì),對環(huán)境無污染.
②調(diào)節(jié)溶液pH約為3.2~3.8.