题目内容
为了降低电子垃圾对环境构成的影响，将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
（1）第①步Cu与混酸反应的离子方程式为______________________________。得到滤渣1的主要成分为_________________。
（2）第②步中加入H2O2的作用是__________________，使用H2O2的优点是_________；调溶液pH的目的是____________________________________。
（3）简述第③步由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是_________________________
____________________________________________________________ 。
（4）由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ，设计了以下三种方案：
上述三种方案中，_______方案不可行，原因是_______________________________；
从原子利用率角度考虑，_______方案更合理。
（5）用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol·L-1 EDTA（H2Y2－）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu2+ + H2Y2－→ CuY2－ + 2H+。写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝ __________________ 。
（1）Cu + 4H+ + 2NO3- =Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O或
3Cu + 8H+ + 2 NO3-=3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O（2分）；Au、Pt（1分）
（2）将Fe2+氧化为Fe3+ （1分） 不引入杂质，对环境无污染（1分）；
使Fe3+、Al3+沉淀除去（2分）
（3）加热滤液2，经过蒸发、冷却、 结晶、过滤 ，最终制得硫酸铜晶体（2分）
（4）甲 ，所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质； 乙 （各1分，共3分）
（5）
× 100% （2分）
解析试题分析：（1）Cu与混酸反应的实质是与H+、NO3-反应，随反应进行离子浓度逐渐减小，所以离子方程式为Cu + 4H+ + 2NO3- =Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O，3Cu + 8H+ + 2 NO3-=3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O，Au、Pt不与混酸反应，所以滤渣的主要成分是Au、Pt；
（2）加过氧化氢的目的是把亚铁离子氧化成铁离子，方便除去；而且加入过氧化氢不会引入新的杂质且无污染；调节溶液的pH目的是使Fe3+、Al3+沉淀除去
（3）由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是把滤液蒸发得浓溶液再冷却结晶，过滤得硫酸铜晶体
（4）甲方案不可行，因为滤渣2的主要成分是Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，加入硫酸沉淀全部溶解使制得的产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质； 从原子利用率角度分析，乙方案更合理，不仅能除去硫酸铁，同时增加了硫酸铝的量，原子利用率较高
（5）由滴定反应方程式得100ml溶液中n（Cu2+）=b×10-3×a×5mol,所以CuSO4·5H2O质量分数= b×10-3×a×5×250/a×100%
考点：考查中学常见金属元素所涉及的制备、除杂、实验、计算知识
目前世界上60%的镁是从海水中提取的。已知海水提取镁的主要步骤如下：
（1）关于加入试剂①作沉淀剂，有以下几种不同方法，请完成下列问题。
| 方法 | 是否正确 | 简述理由 |
| 方法1：直接往海水中加入沉淀剂 | 不正确 | （一） |
| 方法2：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂 | （二） | （三） |
| 你认为最合理的其他方法是： （四） | ||
（一）_______________________________________________；
（二）_______________________________________________；
（三）______________________________________________；
（四）______________________________________________。
（2）框图中加入的试剂①应该是________（填化学式）；加入的试剂②是________（填化学式）；工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为________________________________________。
8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，可简单认为是铝与某些金属氧化物在高温条件下发生的反应。某学习小组对铝热反应（以Al和Fe2O3反应为例）实验进行研究。
查阅数据得到Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下表所示：
| 物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
| 熔点/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1565[ |
| 沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | ┄ |
试回答下列问题：
（1）在铝热反应中金属铝表现出 性（填“氧化”或“还原”）。请判断下列金属中那一个不能由铝热反应制取 。（填序号）
①Fe；②Cr（铬）；③V（钒）；④Ca；⑤Mn
（2）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属。如设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝，则实验所需用的试剂为 ，可观察到的实验现象是 。
（3）另一同学推测铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3，他设计了如下方案来验证：
取一块该熔融物投入到少量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察溶液颜色未变血红色，即可证明熔融物中不含有Fe2O3。则
①物质甲是 （填化学式）。
②该同学的实验方案是否合理？ （填“合理”或“不合理”）。
理由：
4Al+3O2↑加入冰晶石的作用:_______________________________。
以黄铜矿（主要成分为CuFeS2，含少量杂质SiO2等）为原料进行炼铜，同时得到副产品绿矾（FeSO4·7H2O）。其主要流程如下：
已知：① 4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O
②部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表
| 沉淀物 | Cu（OH）2 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 |
| 开始沉淀pH | 4．7 | 2．7 | 7．6 |
| 完全沉淀pH | 6．7 | 3．7 | 9．6 |
（1）试剂a是__________，试剂b是__________。
（2）操作X应为蒸发浓缩、__________、__________。
（3）反应Ⅱ中加CuO调pH为__________，目的是使Fe3+形成Fe（OH）3沉淀，防止生成Cu（OH）2沉淀。
（4）反应Ⅴ的离子方程式为：__________________________________________。