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:
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。
练习册系列答案
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(一)实验室用Na2CO3·10H2O配制500ml 0.10mol·L-1的Na2CO3溶液,填空并请回答下列问题:
(1)根据实验要求填表:
应量取Na2CO3·10H2O的质量/g
应选用容量瓶的规格/mL
除容量瓶外还需要的其它玻璃仪器
 
 
 
 
(2)配制时,其正确的操作顺序是(用字母表示,每个字母只能用一次)         
A.用适量水洗涤烧杯2—3次,洗涤液均注入容量瓶中,振荡。
B.用托盘天平准确称量所需Na2CO3·10H2O的质量,倒入烧杯中,再加入适量水,用玻璃棒慢慢搅动,使其溶解(需要时可加热)。
C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1—2cm处
(3)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)?若没有进行A操作              ;若加蒸馏水时不慎超过了刻度              ;若定容时俯视刻度线                   
(二)喷泉实验是一种常见的自然现象,其产生原因是存在压强差。试根据下图,回答下列问题:

(1)在图A的烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是(     )。    
A.HCl和HO         B.Cl2和NaOH溶液 
C.HCl和汽油         D.CO和NaOH溶液
(2)在图B的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷 泉的是(    )
A.Cu与稀盐酸        B.NaHCO与NaOH溶液
C.CaCO与稀硫酸      D.NH4HCO与稀盐酸
(3)在图B的锥形瓶外放一水槽,锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质不可能是(    )。
A.浓硫酸    B.生石灰    C.硝酸铵    D.烧碱
(4)比较图A和图B两套装置,以产生喷泉的原理来分析,图A是_______上部烧瓶内压强;城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述________(填图A或图B)装置的原理相似。

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