Question

【题目】某研究小组将一批电子废弃物简单处理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计如下制备硫酸铜晶体和无水氯化铁的方案：

已知：Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O

请回答下列问题：

（1）步骤①Cu与酸反应的离子方程式为_________________________。

（2）步骤②加H2O2的作用是______________，滤渣2为（填化学式）__________。

（3）步骤⑤不能直接加热脱水的理由是________

（4）若滤液1中Cu2+的浓度为0.02mol·L-1，则氢氧化铜开始沉淀时的pH=________（已知：Ksp[Cu(OH)2]=2.0x10-20）

（5）已知：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

某同学为了测定CuSO4·5H2O产品的质量分数可按如下方法：取3.00g产品，用水溶解后，加入足量的KI溶液，充分反应后过滤、洗涤，将滤液稀释至250mL，取50mL加入淀粉溶液作指示剂，用0.080mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定，达到滴定终点的依据是______________。

四次平行实验耗去Na2S2O3标准溶液数据如下：

实验序号	1	2	3	4
消耗Na2S2O3标准溶液（mL）	25.00	25.02	26.20	24.98

此产品中CuSO4·5H2O的质量分数为__________。

Answer 1

【答案】 Cu+4H++2NO3-= Cu2+ +2NO2↑+2H2O， 3Cu+8H++2NO3-3Cu2+ +2NO↑+4H2O 将 Fe2+氧化成 Fe3+ Fe(OH)3、A1(OH)3 FcCl3易水解：FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl ，加热能促进FeCl3的水解，蒸干得不到FeCl3 5 溶液由蓝色褪为无色且半分钟内不恢复原色 83. 3%

【解析】试题分析：（1）浓硝酸与稀硫酸混合后，可能为浓硝酸也可能为稀硝酸，所以离子方程式为：Cu + 4H++ 2NO3 = Cu2++2NO2↑+ 2H2O或3Cu+8H++2NO33Cu2++2NO↑+4H2O

（2）H2O2具有强氧化性，所以H2O2的作用是将Fe2+氧化成Fe3+；加入足量氨水，Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3沉淀和Al(OH)3沉淀，所以滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3。

（3）FeCl3为强酸弱碱盐，容易发生水解反应：FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl，加热能促进FeCl3的水解，蒸干得不到FeCl3。

（4）c2（OH）c（Cu2+）= Ksp[Cu(OH)2]，代入数据可求出c（OH）=1．0×10-9molL1，pH=-lgc（H+）=-lg【Kw÷c（OH）】=5。

（5）Cu2+把I氧化为I2，加入淀粉溶液变蓝，用Na2S2O3标准溶液滴定，达到滴定终点时，Na2S2O3与I2恰好完全反应，所以达到滴定终点的依据是：溶液由蓝色褪为无色且半分钟内不恢复原色；实验3所测数据明显大于其他3组数据，说明实验3出现了实验错误，应舍去，根据其他3组数据求出平均值，根据2Cu2+＋4I-＝ 2CuI↓＋I2和I2＋2S2O32-＝ 2I-＋S4O62-可得对应关系：S2O32- ～ Cu2+，所以n（CuSO45H2O）=n（Cu2+）=n（S2O32- ）=0．080 mol·L-1×（25．00+25．02+24．98）/3L=0．002mol，所以此产品中CuSO4·5H2O的质量分数为：0．002mol×250g/mol×5÷3．00g×100%=83．3%