分析 稀硫酸、濃硝酸混合酸后加熱,Cu、Al、Fe發(fā)生反應生成Cu2+、Al3+、Fe2+,而Au、Pt不反應,所以濾渣1 的成分是Pt和Au,濾液1中的離子是Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+,第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化為Fe3+,該氧化劑的優(yōu)點是不引入雜質,產物對環(huán)境物污染,調溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀.所以濾液2的成分是Cu2+,經蒸發(fā)結晶可得到CuSO4•5H2O晶體,濾渣2的成分為氫氧化鐵和氫氧化鋁,在濾渣中加NaOH,和Al(OH)3反應生成NaAlO2,再在濾液中加H2SO4生成Al2(SO4)3,蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾可得硫酸鋁晶體,由此可得.
解答 解:稀硫酸、濃硝酸混合酸后加熱,Cu、Al、Fe發(fā)生反應生成Cu2+、Al3+、Fe2+,而Au、Pt不反應,所以濾渣1 的成分是Pt和Au,濾液1中的離子是Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+,第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化為Fe3+,該氧化劑的優(yōu)點是不引入雜質,產物對環(huán)境物污染,調溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀.所以濾液2的成分是Cu2+,經蒸發(fā)結晶可得到CuSO4•5H2O晶體,濾渣2的成分為氫氧化鐵和氫氧化鋁,在濾渣中加NaOH,和Al(OH)3反應生成NaAlO2,再在濾液中加H2SO4生成Al2(SO4)3,蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾可得硫酸鋁晶體,
(1)硝酸根離子在酸性條件下有強氧化性,將銅氧化為銅離子,自身被還原為低價的氧化物,反應為:Cu+4H++2NO3-?Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-?3Cu2++2NO↑+4H2O;Au、Pt與酸不反應,則為濾渣1的主要成分;
故答案為:Cu+4H++2NO3-?Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-?3Cu2++2NO↑+4H2O;Au、Pt;
(2)第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化為Fe3+,調溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀;
故答案為:把Fe2+氧化為Fe3+;Fe3+和Al3+;
(3)制備硫酸鋁晶體的甲、乙、丙三種方法中,甲方案在濾渣中只加硫酸會生成硫酸鐵和硫酸鋁,冷卻、結晶、過濾得到的硫酸鋁晶體中混有大量硫酸鐵雜質;
乙方案先在濾渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾可得硫酸鋁晶體;
丙方案先在濾渣中加NaOH和Al(OH)3反應生成NaAlO2,再在濾液中加H2SO4生成Al2(SO4)3,蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾可得硫酸鋁晶體;但從原子利用角度考慮方案乙最合理,因為丙加的NaOH和制備的Al2(SO4)3的原子組成沒有關系,造成原子浪費,所以上述三種方案中:甲方案制得的硫酸鋁晶體中混有大量硫酸鐵雜質,不可行;
故答案為:甲;甲方案在濾渣中只加硫酸會生成硫酸鐵和硫酸鋁,冷卻、結晶、過濾得到的硫酸鋁晶體中混有大量硫酸鐵雜質.
點評 本題考查物質的制備實驗,為高頻考點,把握制備實驗流程及物質組成、性質、發(fā)生的反應為解答的關鍵,側重分析與實驗能力的考查,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | K+、NO3-、AlO2-、Na+ | B. | NH4+、SO42-、CO32-、NO3- | ||
C. | Mg2+、Fe3+、Cl-、SCN- | D. | K+、Ca+、Cl-、HCO3- |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 95℃純水的pH<7,說明加熱可導致水呈酸性 | |
B. | pH=3的醋酸溶液稀釋至10倍后pH=4 | |
C. | 0.2 mol/L的鹽酸與0.1 mol/L的鹽酸等體積混合后pH=1.5 | |
D. | 若向氨水中加入等濃度稀鹽酸至溶液正好呈中性,則所用稀鹽酸的體積一定小于氨水的體積 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | Na2SO4溶液與BaCl2溶液 | B. | NaOH溶液和稀H2SO4溶液 | ||
C. | NaCl溶液與KNO3溶液 | D. | Na2CO3溶液與稀鹽酸 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 放電過程中,負極每消耗1mol Al,導線中轉移的電子數為3NA(NA為阿伏伽德羅常數的值) | |
B. | 放電時,負極反應式為Al+7[AlCl4]--3e-=4[Al2Cl7]- | |
C. | 充電時,陰極反應式為Cn[AlCl4]+e-=[AlCl4]-+Cn | |
D. | 充、放電過程中,R+的移動方向相反 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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