Question

【题目】信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了威胁。某研究性学习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与酸反应的离子方程式为 。

（2） 第②步加H2O2的作用是 。

（3） 该探究小组提出两种方案测定CuSO4·5H2O晶体的纯度。

方案一：取a g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定(原理为I2＋2S2O===2I－＋S4O)，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。

① 滴定过程中可选用________作指示剂，滴定终点的现象是____________。

② CuSO4溶液与KI反应的离子方程式为 。

方案二：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－1EDTA(H2Y2－)标

准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下：Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋。

③ 写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w＝___________。

（4）请补充完整从滤渣2制备Al2(SO4)3·18H2O的实验方案：边搅拌边向滤渣2中加入_________至滤渣不再溶解，过滤， 在滤液中 、过滤、用水洗涤固体2-3次，在50℃下干燥，得到Al2(SO4)3·18H2O。(可选试剂有：硫酸溶液、氢氧化钠溶液、氨水、二氧化碳)

Answer 1

【答案】（1） Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O

(或3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O)(2分)

（2） 将Fe2＋氧化成Fe3＋(1分)

（3） ① 淀粉溶液(1分) 蓝色刚好褪去，且半分钟内不恢复蓝色(1分)

② 2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2(2分)

③ 7.5c/a×100%(3分) ④ 氢氧化钠溶液(1分)通人二氧化碳至不再有沉淀析出，过滤、用水洗涤固体2-3次，将固体转移到烧杯中，用硫酸溶解，蒸发浓缩、冷却结晶

【解析】

试题分析：（1）Cu和浓HNO3的离子反应为：Cu+4H++2NO3- ═ Cu2++2NO2↑+2H2O；（2）双氧水作氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+；（3）①有碘参加反应，因此可以选用淀粉溶液作指示剂，根据滴定终点的判断方法，要求蓝色刚好褪去，且半分钟内不恢复蓝色；②铜离子被I-还原为亚铜离子，碘离子被氧化为I2，根据原子守恒和得失电子守恒书写离子方程式为2Cu2++4I- ═2CuI↓+I2；③根据方程式可知20.00mL溶液中n（CuSO45H2O） = n（EDTA） = c × 6 × 10-3mol；所以m（CuSO45H2O） = c × 6 × 10-3 mol × 250 g/mol =1 .5c g，因此100mL溶液中CuSO45H2O的质量为：1.5c×5=7.5cg，所以w=×100%；④从滤渣2制备Al2(SO4)3·18H2O的实验方案：边搅拌边向滤渣2中加入过量 氢氧化钠溶液，铝元素生成偏铝酸钠溶液，再通人二氧化碳生成氢氧化铝沉淀至不再有沉淀析出，过滤、用水洗涤固体2-3次，将固体转移到烧杯中，用硫酸溶解，蒸发浓缩、冷却结晶。