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 Cu与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,在生产中如何分离两种沉淀,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】Cu+4H++2NO3-=Cu2+ +2NO2↑+2H2O 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】
(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+离子进入溶液;Pt和Au不能反应,仍以固体单质的形式存在,所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+;第①步Cu与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2+ +2NO2↑+2H2O;
(2)第②步加H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O。用H2O2作氧化剂的优点是还原产物是H2O,不引入杂质,且对环境无污染;
(3)滤渣 2的主要成分是 Al(OH)3和 Fe(OH)3,在生产中可根据Al(OH)3是两性氢氧化物,能够与强碱NaOH溶液反应,而Fe(OH)3是碱,不能与强碱发生反应来分离两种难溶性物质,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O;
(4)第③步从含有CuSO4的溶液中获得CuSO45H2O晶体的方法是蒸发结晶法,蒸发时所需玻璃仪器为酒精灯、玻璃棒。
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