题目内容
下图是某化学兴趣小组设计的利用电子垃圾(含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt)制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
已知下列信息:
Cu可与稀硫酸和H2O2的混合液反应生成硫酸铜;铁、铝、铜等离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
请回答下列问题:
(1)写出Cu与稀硫酸和H2O2的混合液反应的化学方程式: .。
(2)在操作Ⅱ中,x的取值范围是 。
(3)在操作Ⅲ中,蒸发浓缩需要的玻璃仪器有 。
(4)由滤渣a制取Al2(SO4)3·l8H2O,探究小组设计了三种方案:
综合考虑上述三种方案,最具可行性的是 (填序号)。
(5)为测定CuSO4·5H2O晶体的纯度,进行下列实验:取a g试样配成l00 mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用b mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+),滴定至终点,平均消耗EDTA溶液l2.00 mL。(常温时,5%的Na2H2Y水溶液,其pH为4—6。)
①CuSO4·5H2O晶体的纯度是 。
②下列滴定方式中,最合理的是(夹持部分略去) (填序号)。
已知下列信息:
Cu可与稀硫酸和H2O2的混合液反应生成硫酸铜;铁、铝、铜等离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Cu(OH)2 |
开始沉淀 | 1.1 | 4.0 | 5.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 6.7 |
请回答下列问题:
(1)写出Cu与稀硫酸和H2O2的混合液反应的化学方程式: .。
(2)在操作Ⅱ中,x的取值范围是 。
(3)在操作Ⅲ中,蒸发浓缩需要的玻璃仪器有 。
(4)由滤渣a制取Al2(SO4)3·l8H2O,探究小组设计了三种方案:
综合考虑上述三种方案,最具可行性的是 (填序号)。
(5)为测定CuSO4·5H2O晶体的纯度,进行下列实验:取a g试样配成l00 mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用b mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+),滴定至终点,平均消耗EDTA溶液l2.00 mL。(常温时,5%的Na2H2Y水溶液,其pH为4—6。)
①CuSO4·5H2O晶体的纯度是 。
②下列滴定方式中,最合理的是(夹持部分略去) (填序号)。
(1)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;(2)5.2≤x<5.4;(3)酒精灯、玻璃棒、蒸发皿(有玻璃的);(4)乙;(5)①15b/a×100%;②b。
试题分析:根据题给信息知,该流程是利用电子垃圾(含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt)制备硫酸铜和硫酸铝晶体;分析题给流程图知,Cu、Al、Fe、Au、Pt与稀硫酸和H2O2的混合液反应生产硫酸铜、硫酸铝和硫酸铁的混合液,过滤后得滤渣为Au、Pt;滤液用氢氧化钠溶液调节PH的目的为将铝离子和铁离子转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀而除去,过滤得硫酸铜溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得硫酸铜晶体;(1)Cu与稀硫酸和H2O2的混合液反应生成硫酸铜和水,化学方程式为:
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;(2)在操作Ⅱ中,用氢氧化钠溶液调节PH的目的为将铝离子和铁离子转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀而除去,根据题给数据知x的取值范围是5.2≤x<5.4;(3)在操作Ⅲ中,蒸发浓缩需要的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿(有玻璃的);(4)滤渣a为氢氧化铁和氢氧化铝的混合物,利用其制取Al2(SO4)3·l8H2O,甲方案制得产品中含有杂质硫酸铁,丙方案制得的产品中含有杂质硫酸钠,最具可行性的是乙;(5)①根据题给信息得关系式:CuSO4·5H2O——H2Y2-,代入题给数据计算得CuSO4·5H2O晶体的纯度是 15b/a×100%;②根据题给信息知,试样和EDTA均为酸性,应用酸式滴定管,选b。
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