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，可以将其变废为宝。将废弃的线路板粉碎，经处理后可以得到粗铜（75%Cu、20%Al、4%Fe及少量Au、Pt），进一步制取胆矾，流程简图如下：
（1）滤渣A的成分主要是_____________。
（2）步骤①中溶解Cu的化学方程式是_________________，用______替代双氧水，加热，同样可以达到目的。
（3）步骤②调节溶液pH的目的是__________，可选用的最佳试剂是___。（写出一种即可）
（4）以石墨作电极电解滤液B，电解方程式是___________________。
（5）对以上粗铜进行电解精炼，下列说法正确的是_________。
A.电能全部转化为化学能
B.粗铜接电源正极，发生氧化反应
C.溶液中Cu2+的浓度保持不变
D.阳极泥中可回收Pt、Au等金属
（6）取128Kg粗铜利用上述流程制得CuSO4·5H2O的质量为326.25Kg,则CuSO4·5H2O的产率为__________。
【答案】Au Pt Cu+H2O2+H2SO4
CuSO4+2H2O O2 除去Fe3+和Al3+ CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuCO3等 2CuSO4+2H2O
2H2SO4+2Cu+O2↑ BD 87％ （或86.9%）
【解析】
用稀硫酸和双氧水的混合液溶解粗铜，其中Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe3+，而Au、Pt不反应，所以滤渣A 的成分是Pt和Au，滤液A中的离子是Cu2+、Al3+、Fe3+，第②步调节溶液pH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。所以滤液B的主要成分是硫酸铜，经蒸发结晶可得到CuSO45H2O晶体。
(1)根据分析可知，滤渣A的主要成分为Au 、Pt；
(2)硫酸酸化的双氧水溶解铜，生成硫酸铜和水，发生反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4
CuSO4+2H2O；氧气有强氧化性，在酸化条件下也能溶解Cu，且还原产物为水，不引入新的杂质，可替代双氧水；
(3)调节溶液pH铁离子和铝离子全部沉淀后过滤得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀和滤液硫酸铜，在不引入杂质的前提下，可选择CuO或Cu(OH)2来调节溶液pH；
(4)用石墨电极电解CuSO4溶液，阴极有Cu析出，阳极有氧气生成，则电解反应的化学方程式为：2CuSO4+2H2O
2H2SO4+2Cu+O2↑；
(5)电解精炼铜时利用了电解原理，电能转化为化学能，也有少量转化为热能。电解精炼时粗铜做阳极，发生氧化反应，精铜做阴极，阴极上发生还原反应。电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，在阴极上得电子。粗铜中的不活泼金属不能失电子，以阳极泥的形式沉积在阳极附近。选项B、D符合题意；
(6)128Kg粗铜含有Cu为128Kg×75%=96kg，其物质的量为
=1500mol，根据原子守恒，理论生成CuSO45H2O的物质的量为1500mol，其质量为1500mol×250g/mol=375000g=375Kg，则CuSO45H2O的产率=
×100%=
×100%=87%。
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