Question

【题目】利用处理废弃的线路板得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt的金属混合物制备硫酸铜和硫酸铝晶体，流程如图1：

（1）步骤①～③中过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯、漏斗外还有 ．
（2）步骤①中Cu发生的离子方程式为 ， 此时该溶液中所有的金属阳离子是；步骤②中得到滤渣2的主要成分是（填化学式）．
（3）滤渣3加适量稀硫酸溶解，将得到溶液进行：蒸发浓缩， ， 过滤、洗涤，即得到硫酸铜晶体；由滤液3制备Al2（SO4）318H2O时，按化学反应顺序用到的试剂依次为 ． （填序号）
①NaOH溶液 ②稀硫酸 ③氨水 ④二氧化碳
（4）在步骤（3）中，发生反应的第一个离子方程式是
（5）为测定制得硫酸铜晶体（CuSO4xH2O）中结晶水含量，取12.5g硫酸铜晶体进行加热分解，得到固体质量与温度的关系如图2．
已知加热过程中，硫酸铜晶体分步失去结晶水．根据图中数据，计算CuSO4xH2O中x的值为；258℃到650℃时反应的化学方程式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）玻璃棒
（2）Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O；Cu2+、Fe3+、Al3+；Fe（OH）3
（3）冷却结晶；④②
（4）Al3++4OH﹣═AlO2﹣+2H2O
（5）5；2CuSO4 2CuO+2SO2↑+O2↑
【解析】解：（1）过滤操作所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，所以答案是：玻璃棒；（2）在金属混合物与硫酸和H2O2的反应中，铜与硫酸和H2O2在加热条件下反应生成硫酸铜和水，离子方程式为Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O，铁也被氧化生成Fe3+ ， 铝生成Al3+ ， 所以此时该溶液中所有的金属阳离子是Cu2+、Fe3+、Al3+；根据以上分析步骤②中得到滤渣2的主要成分是Fe（OH）3 ， 所以答案是：Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O；Cu2+、Fe3+、Al3+；Fe（OH）3；（3）根据以上分析，滤渣3为Cu（OH）2 ， 加硫酸溶解后，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤，即得到硫酸铜晶体；滤液3为偏铝酸钠溶液，再通入过量的二氧化碳气体，生成氢氧化铝沉淀，过滤向沉淀中加稀硫酸，结晶得Al2（SO4）318H2O，所以答案是：冷却结晶；④②；（4）在步骤（3）中，加入过量的NaOH溶液，发生反应的第一个离子方程式为Al3++4OH﹣═AlO2﹣+2H2O，所以答案是：Al3++4OH﹣═AlO2﹣+2H2O；（5）加热过程中，硫酸铜晶体分步失去结晶水，所以前三段为失去结晶水的过程，最后一段，硫酸铜粉末就会发生分解，生成黑色金属氧化物氧化铜、二氧化硫及氧气；则由图示数据可知，结晶水的质量为：12.50g﹣8.0g=4.5g

CuSO4xH2O		CuSO4+	xH2O↑
160+18x			18x
12.50g			4.5g

160+18x=50x
解得x=5；
258℃到650℃时，最后一段，硫酸铜粉末就会发生分解，生成黑色金属氧化物氧化铜、二氧化硫及氧气，反应方程式为：2CuSO4 2CuO+2SO2↑+O2↑，所以答案是：5；2CuSO4 2CuO+2SO2↑+O2↑．