Question

某校化学小组的同学将一批废弃的线路板简单处理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计了如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的方案：

回答下列问题：

（1）第①步参加反应的金属有            种。

（2）第②步加入H₂O₂是因为滤液1中含有          离子。使用H₂O₂的优点是                      。

（3） 用第③步所得CuSO₄·5H₂O制备无水硫酸铜的方法是：                                       。

（4）请帮助化学小组的同学完成由滤渣2制取Al₂(SO₄)₃·18H₂O 的实验步骤：

①取滤渣2，加入足量的              ，充分反应后过滤；

②取滤液，加入足量的             （填写试剂的化学式），然后                  （填写所需实验操作的名称）；

（3）用适量稀硫酸溶解；

（4）最后经过                                                 （填写所需实验操作的名称），获得Al₂(SO₄)₃·18H₂O晶体。  

（1）第③步所得CuSO₄·5H₂O含有可溶性杂质Na₂SO₄。为了用重量法测定CuSO₄·5H₂O的纯度，选用BaCl₂(aq)和其他必要的试剂，请列出必须测定的物理量                                                   。

 

Answer 1

【答案】

（1）3 （1分）  

（2） Fe²⁺  （1分）；    不引入杂质，还原产物是水，对环境无污染（1分）  

（3）控制温度加热或灼烧（1分） 

（4）①氢氧化钠溶液（1分）  ②二氧化碳或其他弱酸，过滤洗涤（1分×2，没有洗涤扣1分）（4）加热蒸发、冷却结晶、过滤洗涤 （1分×3）

（5）m（试样）、m（恒重后的BaSO₄） （1分×2，表述正确给分）

【解析】

试题分析：39、稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生反应生成Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺；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与酸反应的离子方程式为：Cu+4H⁺+2NO₃^-Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O 或3Cu+8H⁺+2NO₃^-3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；Au、Pt； 40、第②步加H₂O₂的作用是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；过氧化氢做氧化剂不引入杂质，对环境无污染；41、第  

③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是在坩埚中加热脱水；42、（1）在滤渣中加NaOH和Al（OH）₃反应生成NaAlO₂，再在滤液中加H₂SO₄生成Al₂（SO₄）₃，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体；但从原子利用角度考虑方案乙更合理，因为丙加的NaOH和制备的Al₂（SO₄）₃的原子组成没有关系，造成原子浪费；（2）二氧化碳或其他弱酸，过滤洗涤；（4）最后经过加热蒸发、冷却结晶、过滤洗涤 ，获得Al₂(SO₄)₃·18H₂O晶体。   43、必须称量m（试样）和m（恒重后的BaSO₄）的质量。

考点：本题考查离子分离的方法，实验设计，试剂选择，中和滴定的简单计算和误差的分析，离子性质的熟练掌握是解题关键，题目难度中等．