（12分）信息時代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某“變廢為寶”學(xué)生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：
⑴ 第①步Cu與混酸反應(yīng)的離子方程式為______________________________；
得到濾渣1的主要成分為______________    _____。
⑵ 第②步加H2O2的作用是_____________________，使用H2O2的優(yōu)點是_________；調(diào)溶液pH的目的是使_______________________________生成沉淀。
⑶ 簡述第③步由濾液2得到CuSO4·5H2O的方法是________________________ 。
⑷ 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。
⑸ 探究小組用滴定法測定CuSO4·5H2O （Mr＝250）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－1 EDTA（H2Y2－）標(biāo)準溶液滴定至終點，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)量分數(shù)的表達式ω＝ _____________________________ ；
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
⑴ Cu + 4H+ + 2NOCu2+ + 2NO2↑+ 2H2O 或
3Cu + 8H+ + 2NO3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O  Au、Pt
⑵ 將Fe2+氧化為Fe3+  不引入雜質(zhì)，對環(huán)境無污染    Fe3+、Al3+
⑶ 蒸發(fā)冷卻 結(jié)晶過濾
⑷ 甲   所得產(chǎn)品中含有較多Fe2(SO4)3雜質(zhì)   乙
⑸  × 100%    c

試題分析：（1）濃硝酸具有強氧化性，能把銅氧化生成硝酸銅、NO和水，反應(yīng)的方程式是 Cu + 4H+ + 2NOCu2+ + 2NO2↑+ 2H2O。由于濃硝酸和硫酸都不能溶解Au或Pt，所以濾渣是1的主要成分為Au、Pt。
（2）由于濾液中可能含有亞鐵離子，所以加入雙氧水的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，然后生成氫氧化鐵沉淀而除去。雙氧水的還原產(chǎn)物是水，所以雙氧水作為氧化劑的優(yōu)點是不引入雜質(zhì)，對環(huán)境無污染。要回收銅，就必需除去溶液中的鐵離子和鋁離子，所以調(diào)溶液pH的目的是使Fe3+、Al3+形成沉淀而除去。
（3）硫酸銅易溶于水，所以要得到硫酸銅晶體需要經(jīng)過蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過濾。
（4）由于甲方案中硫酸和氫氧化鐵及氫氧化鋁都是反應(yīng)的，所以生成的濾液中含有硫酸鐵和硫酸鋁。因此如果直接蒸發(fā)，將使所得產(chǎn)品中含有較多Fe2(SO4)3雜質(zhì)。由于鋁的金屬性強于鐵的，所以方案乙中鋁能置換出鐵，從原子利用率最高。而方案丙中生成的硫酸鋁小于方案乙中生成的硫酸鋁，原子利用率沒有乙高。
（5）消耗EDTA的物質(zhì)的量是0.001bcmol，所以根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，消耗銅離子的物質(zhì)的量也是0.001bcmol，所以每一份中膽礬的物質(zhì)的量是0.001bcmol。因此CuSO4·5H2O質(zhì)量分數(shù)的表達式ω＝ × 100% 。根據(jù)表達式可知，如果未干燥錐形瓶，是不會影響實驗結(jié)果的。若滴定終點時滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡，則消耗標(biāo)準液的體積將減少，測定結(jié)果偏低；如果未除凈可與EDTA反應(yīng)的干擾離子，則消耗標(biāo)準液的體積將偏大，測定結(jié)果偏高，因此答案選C。
點評：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以有化學(xué)實驗即科學(xué)探究之說法�？v觀近幾年高考，主要以考察探究性實驗和物質(zhì)制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題，綜合性強，理論和實踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，要求考生必須冷靜的審題，聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能正確作答。
探究性實驗的一般思路
1、準確地把握實驗?zāi)康?br />2、利用已學(xué)知識，分析如何實現(xiàn)這個目的-－實驗原理
3、結(jié)合實驗材料，初步確定設(shè)計對策－－實驗方案
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

(6分)選擇下列實驗方法分離物質(zhì)，將分離方法的序號填在橫線上。
A．萃取分液法B．加熱分解C．蒸發(fā)結(jié)晶法D．分液法 E．滲析法 F．蒸餾法 G．過濾法
(1) ___________從氯化鈉溶液中獲得氯化鈉固體；
(2) ___________分離溴水中的溴和水；
(3) ___________分離水和酒精；

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

下圖表示從混合物中分離出X的兩種方案，根據(jù)方案I和方案Ⅱ下列說法合理的是
A．若含X的混合物為混有少量氯氣的液溴，可通過方案I進行分離，加入試劑為適量溴化鈉溶液
B．若含X的混合物為FeCl3和CuCl2，可通過方案I進行分離，加入試劑為過量鐵粉
C．若含X的混合物為碘水，可通過方案I進行分離，加入試劑為CC14液體，充分振蕩后液體分層，上層為紫紅色的X的CC14溶液
D．若含X的混合物為SiO2和Al2O3，可通過方案II進行分離，加入試劑為過量NaOH溶液

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

生石灰中可能含有CaCO3和SiO2雜質(zhì)，若要檢驗是否存在這兩種雜質(zhì)，最適宜的試劑是
A．濃硫酸B．氫氧化鈉溶液C．水D．鹽酸

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

（4分）海帶中含有碘元素，碘缺乏者宜多食海帶，為檢測海帶中是否含有碘元素，實驗人員將海帶在坩堝中燒成灰渣后加水?dāng)嚢瑁购е械牡怆x子溶于水，然后在所得澄清溶液中通入適量氯氣，將碘離子轉(zhuǎn)變成單質(zhì)碘，為進一步檢驗溶液中單質(zhì)碘的存在，人們利用碘易溶于四氯化碳溶劑且呈紫紅色的特殊性進行確認，最終發(fā)現(xiàn)海帶中含碘。在上述實驗中未提到的兩步常見分離操作的名稱是：             、                。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：單選題

氣體X可能由NH3、Cl2、HBr、CO2中的一種或幾種組成，已知X通入AgNO3溶液時產(chǎn)生淺黃色沉淀，該沉淀不溶于稀HNO3，若將X通入澄清石灰水中，無沉淀產(chǎn)生，則有關(guān)氣體X的成分的下列說法正確的是(  )
①一定含有HBr，可能含有CO2　②一定不含CO2 ③一定不含NH3、Cl2�、芸赡芎蠧l2、CO2
A．只有①B．只有③C．①和③D．②和③

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實驗題

（6分）．選擇下列實驗方法提純或分離下列物質(zhì)，將分離方法的序號填入表格中。
A．萃取B．升華C．蒸發(fā)D．分液　 E．蒸餾　 F．過濾
分離或提純的物質(zhì)
分離方法
分離BaSO4和BaCl2溶液
 
分離食鹽和碘
 
分離花生油和水
 
從碘水中提取碘單質(zhì)
 
用自來水制取蒸餾水
 
從溶液中獲得硫酸鈉晶體
 

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：填空題

(9分)現(xiàn)有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，選擇適當(dāng)?shù)脑噭⿲⑵滢D(zhuǎn)化為相應(yīng)的沉淀或固體，從而實現(xiàn)Cl-、SO42-、和NO3-的相互分離。相應(yīng)的實驗過程可用下圖表示：

請回答下列問題：
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：試劑X _______，沉淀A_______，沉淀B           。
(2)上述實驗流程中加入過量的Na2CO3的目的是(用離子方程式表示) ：
                                                        。
(3)按此實驗方案得到的溶液3中肯定含有___________(填化學(xué)式，下同)雜質(zhì)。為了除去該雜質(zhì)，可以向溶液3中加入適量的___________ ，若要獲得固體NaNO3需進行的實驗操作是________________。

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科目：高中化學(xué) 來源：不詳 題型：實驗題

（12分）粗食鹽中除含有鈣離子、鎂離子、硫酸根離子等可溶性雜質(zhì)外，還含有泥沙等不溶性雜質(zhì)。我們食用的精鹽是用粗食鹽提純而得到的。通常經(jīng)過以下步驟：①加入稍過量的BaCl2 溶液；②加入稍過量的NaOH溶液；③加入稍過量的Na2CO3溶液；④過濾；⑤滴入稀鹽酸至無氣泡產(chǎn)生；
回答下列問題。
（1）實驗室進行NaCl溶液蒸發(fā)時，一般有以下操作過程①放置酒精燈；②固定鐵圈位置；③放上蒸發(fā)皿（蒸發(fā)皿中盛有NaCl溶液）；④加熱攪拌;⑤停止加熱。其正確的操作順序為                             
（2）如何運用最簡單方法檢驗步驟①后溶液中有無SO42－離子？        。如果有，應(yīng)該如何除去SO42－離子？                             。
（3）步驟③加入稍過量Na2CO3溶液，直至不再產(chǎn)生沉淀為止。請問這步操作的目的是                            。
（4）將經(jīng)過步驟④過濾操作后。請問這一操作能除掉哪些雜質(zhì)？
                                                           。
（5）實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒，使用玻璃棒的目的：                      。

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同步練習(xí)冊答案