Question

【題目】信息時(shí)代產(chǎn)生的大量電子垃圾對(duì)環(huán)境構(gòu)成了威脅。某研究性學(xué)習(xí)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(jì)出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：

（1） 第①步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為 。

（2） 第②步加H2O2的作用是 。

（3） 該探究小組提出兩種方案測(cè)定CuSO4·5H2O晶體的純度。

方案一：取a g試樣溶于水，加入過量KI固體，充分反應(yīng)，生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(原理為I2＋2S2O===2I－＋S4O)，到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL。

① 滴定過程中可選用________作指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是____________。

② CuSO4溶液與KI反應(yīng)的離子方程式為 。

方案二：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－1EDTA(H2Y2－)標(biāo)

準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反應(yīng)如下：Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋。

③ 寫出計(jì)算CuSO4·5H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式w＝___________。

（4）請(qǐng)補(bǔ)充完整從濾渣2制備Al2(SO4)3·18H2O的實(shí)驗(yàn)方案：邊攪拌邊向濾渣2中加入_________至濾渣不再溶解，過濾， 在濾液中 、過濾、用水洗滌固體2-3次，在50℃下干燥，得到Al2(SO4)3·18H2O。(可選試劑有：硫酸溶液、氫氧化鈉溶液、氨水、二氧化碳)

Answer 1

【答案】（1） Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O

(或3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O)(2分)

（2） 將Fe2＋氧化成Fe3＋(1分)

（3） ① 淀粉溶液(1分) 藍(lán)色剛好褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色(1分)

② 2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I(xiàn)2(2分)

③ 7.5c/a×100%(3分) ④ 氫氧化鈉溶液(1分)通人二氧化碳至不再有沉淀析出，過濾、用水洗滌固體2-3次，將固體轉(zhuǎn)移到燒杯中，用硫酸溶解，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

【解析】

試題分析：（1）Cu和濃HNO3的離子反應(yīng)為：Cu+4H++2NO3- ═ Cu2++2NO2↑+2H2O；（2）雙氧水作氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+；（3）①有碘參加反應(yīng)，因此可以選用淀粉溶液作指示劑，根據(jù)滴定終點(diǎn)的判斷方法，要求藍(lán)色剛好褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色；②銅離子被I-還原為亞銅離子，碘離子被氧化為I2，根據(jù)原子守恒和得失電子守恒書寫離子方程式為2Cu2++4I- ═2CuI↓+I2；③根據(jù)方程式可知20.00mL溶液中n（CuSO45H2O） = n（EDTA） = c × 6 × 10-3mol；所以m（CuSO45H2O） = c × 6 × 10-3 mol × 250 g/mol =1 .5c g，因此100mL溶液中CuSO45H2O的質(zhì)量為：1.5c×5=7.5cg，所以w=×100%；④從濾渣2制備Al2(SO4)3·18H2O的實(shí)驗(yàn)方案：邊攪拌邊向濾渣2中加入過量 氫氧化鈉溶液，鋁元素生成偏鋁酸鈉溶液，再通人二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀至不再有沉淀析出，過濾、用水洗滌固體2-3次，將固體轉(zhuǎn)移到燒杯中，用硫酸溶解，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。