Question

18．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：
（1）工業(yè)上冶鐵的主要方法為熱還原法．
（2）第②步加H₂O₂的作用是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，使用H₂O₂的優(yōu)點(diǎn)是不引入雜質(zhì)，對環(huán)境無污染；
（3）調(diào)溶液pH的目的是使Fe³⁺、Al³⁺生成沉淀．
（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，甲方案不可行，原因是甲方案得到的硫酸鋁晶體中混有大量硫酸鐵雜質(zhì)．

Answer 1

分析 （1）工業(yè)上主要用熱還原法來煉鐵；
（2）第②步加H₂O₂的作用是把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，該氧化劑的優(yōu)點(diǎn)是不引入雜質(zhì)，產(chǎn)物對環(huán)境物污染；
（3）調(diào)溶液PH的目的是使Fe³⁺和Al³⁺形成沉淀；
（4）依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案過程分析制備晶體中是否含有雜質(zhì)，使用的試劑作用，原料的利用率，原子利用率因素分析判斷；

解答 解：（1）工業(yè)上主要用熱還原法來煉鐵，故答案為：熱還原法；
（2）第②步加H₂O₂的作用是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，過氧化氫做氧化劑被還原后為水，不引入雜質(zhì)，對環(huán)境無污染，故答案為：將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；不引入雜質(zhì)，對環(huán)境無污染；
（3）調(diào)節(jié)溶液PH鐵離子和鋁離子全部沉淀后過濾得到氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀和濾液硫酸銅，
故答案為：Fe³⁺、Al³⁺；
（4）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(jié)晶、過濾得到的硫酸鋁晶體中混有大量硫酸鐵雜質(zhì)，故不合理，故答案為：甲方案得到的硫酸鋁晶體中混有大量硫酸鐵雜質(zhì)；

點(diǎn)評 本題考查制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計，明確離子的性質(zhì)是解答本題關(guān)鍵，題目難度中等．