题目内容
【题目】信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组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 的合金，并设计出由合金制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
请回答下列问题：
（1）第①步Fe与过量的浓 HNO3 反应的离子方程式为_________，得到滤渣 1 的主要成分为__________。
（2）第②步加H2O2的作用是做氧化剂，将溶液中的 Fe2+氧化为Fe3+，用H2O2 做氧化剂的优点是______。
（3）滤渣 2 的主要成分是 Al(OH)3 和 Fe(OH)3，在生产中利用何种化学原理分离两种沉淀，写出反应的离子方程式_______。
（4）第③步蒸发所需玻璃仪器为________。
【答案】Fe+6H++3NO3-
Fe3+ +3NO2↑+3H2O Au、Pt 不引入新的杂质，对环境无污染 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 酒精灯、玻璃棒
【解析】
稀硫酸、浓硝酸混合后加热，硝酸足量，故Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+，滤渣1的成分是Pt和Au，滤液1中的金属离子是Cu2+、Al3+、Fe2+，H2O2具有氧化性，可以氧化Fe2+为Fe3+，然后通过调整溶液的pH使Fe3+和Al3+全部形成沉淀过滤除去，滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝，滤液2中主要成分是硫酸铜，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CuSO45H2O晶体，以此解答该题。
(1) 第①步Fe与过量的浓HNO3在加热使肤色反应，Fe被氧化为Fe(NO3)3，硝酸被还原为NO2，同时产生水，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为Fe+6H++3NO3-Fe3+ +3NO2↑+3H2O；在该操作中Fe、Al、Cu发生反应变为金属阳离子进入溶液，而活动性弱的金属Au、Pt不能被酸溶解，进入滤渣，因此滤渣1的主要成分是Pt和Au；
(2)H2O2具有氧化性，可以氧化Fe2+为Fe3+，而H2O2的还原产物是水，不会引入杂质，对环境无污染；
(3)Al(OH)3是两性氢氧化物，Al(OH)3溶于NaOH溶液而Fe(OH)3是碱，不能被碱溶解，则可以用NaOH溶液把Al(OH)3和 Fe(OH)3分离，该反应的离子方程式为Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O；
(4)第③步蒸发所需仪器为酒精灯、玻璃棒，蒸发皿，玻璃仪器有：酒精灯、玻璃棒。
轻松课堂标准练系列答案
【题目】工业上用菱锰矿（MnCO3）［含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质］为原料制取二氧化锰，其流程示意图如下：
已知：生成氢氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀时 | 8.3 | 6.3 | 2.7 | 4.7 |
完全沉淀时 | 9.8 | 8.3 | 3.7 | 6.7 |
回答下列问题：
（1）盐酸溶解MnCO3的化学方程是______________，滤渣1的主要成分为________________。
（2）向溶液1中加入双氧水时，反应的离子方程式是___________________。
（3）滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS，以除去Cu2+，反应的离子方程式是__________________，在CuS和MnS共存的悬浊液中，c(Cu2+)/c(Mn2+)=_____________ （Ksp(CuS)=1.2×10-36，Ksp(MnS)=2.5×10-13）。
（4）在酸性条件下，NaClO3溶液将MnCl2氧化为MnO2，其还原产物为Cl2，该反应的离子方程式为 ___________________ 。
【题目】欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将
转化为Cr(OH)3沉淀除去。几种金属离子生成沉淀的pH如下表。
阳离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Cr3+ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | —— | —— |
沉淀完全时的pH | 3.2 | 9.0 | 9（＞9溶解） | 8 |
（1）某含铬废水处理的主要流程如下图所示：
①初沉池中加入明矾作沉降剂，其作用的原理是（用离子方程式表示）______________________________。
②请补充并配平以下反应池中发生主要反应的离子方程式：____+____
+____===____Cr3++____
+____H2O。
③根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是：H++OH-===H2O和_______________________________。证明Cr3+沉淀完全的方法是_____________________________________________________________。
（2）工业可用电解法来处理含的废水。实验室利用如图模拟处理含的废水，阳极反应是Fe-2e-===Fe2+，阴极反应式是2H++2e-===H2↑。
①Fe2+与酸性溶液中的反应的离子方程式是______________________________。
② 若溶液中含有0.01 mol ，则阳离子全部生成的沉淀的物质的量是______mol。