Question

【題目】某學(xué)生探究小組將一批廢棄的電子線路板簡單處理后，得到含71%Cu、20%Al、5%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晶體的路線：

已知：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑

回答下列問題：

（1）濾渣1的主要成分為___。

（2）第②步加入H2O2目的是將Fe2+氧化成Fe3+，其離子方程式為___；使用H2O2作為氧化劑的優(yōu)點是___。

（3）用第③步所得CuSO4·5H2O晶體加熱制備無水CuSO4的瓷質(zhì)主要儀器___。

（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，可行方案是___，其中不可行方案的原因是___。

Answer 1

【答案】Pt、Au H2O2 +2Fe2+ +2H+ =2Fe3+ +2H2O 不引入新雜質(zhì)且產(chǎn)物無污染 蒸發(fā)皿 乙 甲

【解析】

（1）.濾渣1成分應(yīng)為Pt，Au，性質(zhì)穩(wěn)定不與濃硝酸和稀硫酸反應(yīng)。

（2）.H2O2將Fe2+氧化成Fe3+，同時其被還原為H2O。產(chǎn)物無污染無需后續(xù)處理。

（3）.蒸發(fā)結(jié)晶過程會用到主要儀器蒸發(fā)皿屬于瓷質(zhì)。

（4）.濾液1加H2O2是為了將溶液中Fe2+→Fe3+，然后通過加NaOH調(diào)PH值使Al3+和Fe3+沉淀，這樣才能使濾液2只含Cu2+。而濾渣2成分為Fe(OH)3和Al(OH)3,所以在制取Al2(SO4)3·18H2O時要考慮除去Fe3+影響。

（1）.Pt，Au都屬于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的金屬，所以濾渣1含Pt和Au，答案為Pt、Au。

（2）.根據(jù)分析，H2O2氧化Fe2+的離子方程式為H2O2 +2Fe2++2H+=2Fe3+ +2H2O，反應(yīng)產(chǎn)物只有H2O和Fe3+，沒有引入新雜質(zhì)且無污染。答案為H2O2 +2Fe2+ +2H+ =2Fe3+ +2H2O，不引入新雜質(zhì)且產(chǎn)物無污染。

（3）.由分析可知為蒸發(fā)皿，答案為蒸發(fā)皿。

（4）.根據(jù)分析，濾渣2如果采用甲方案處理無法除去Fe3+，最終獲得產(chǎn)物會含有雜質(zhì)Fe2(SO4)3成分。如果采用乙方案，加適量Al粉可以置換出Fe同時生Al3+。丙方案加入NaOH溶解Al(OH)3然后過濾，可排除Fe3+影響，但對比方案乙其原子利用率不高。故答案為乙，甲。