Question

【题目】信息时代产生的大量电子垃圾对环境造成了极大的威胁．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等金属的混合物，并设计出如图1制备硫酸铜晶体的路线：

回答下列问题：
（1）得到滤渣1的主要成分为 ．
（2）第②步加入H2O2的作用是 ， 调节pH的目的是使生成沉淀．
（3）由滤渣2制取Al2（SO4）318H2O，探究小组设计了如图2二种方案：上述二种方案中，方案不可行，原因是；
（4）探究小组用滴定法测定CuSO45H2O （Mr=250）含量．取a g试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用c molL﹣1 EDTA（H2Y2﹣）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL．滴定反应如下：Cu2++H2Y2﹣=CuY2﹣+2H+写出计算CuSO45H2O质量分数的表达式ω=；下列操作会导致CuSO45H2O含量的测定结果偏高的是 ．
a．未干燥锥形瓶
b．滴定终点时俯视滴定管读数
c．未除净可与EDTA反应的干扰离子．

Answer 1

【答案】
（1）Au、Pt
（2）将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+、Al3+
（3）甲,所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
（4） ×100%,c
【解析】解：（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+；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，Au、Pt和酸不反应，所以是滤渣；

所以答案是：Au、Pt；
（2）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，调节溶液PH的目的是使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，

所以答案是：将Fe2+氧化为Fe3+；Fe3+、Al3+；
（3）制备硫酸铝晶体的甲、乙两种方法中，甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法不可行，乙方案加入铝粉置换出铁，过滤滤液中只有硫酸铝，

所以答案是：甲；所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质；
（4）取a g试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用c molL﹣1 EDTA（H2Y2﹣）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液6mL．滴定反应如下：Cu2++H2Y2﹣=CuY2﹣+2H+铜离子物质的量和标准液物质的量相同=cmol/L×b×10﹣3L=bc×10﹣3mol；依据元素守恒得到：

则20ml溶液中含有的CuSO45H2O物质的量为bc×10﹣3mol；100ml溶液中含bc×10﹣3mol×5=5bc×10﹣3mol；

所以CuSO45H2O质量分数的表达式= ×100%

a．未干燥锥形瓶对实验结果无影响，故a错误；

b．滴定终点时俯视滴定管读数说明消耗标准液读数偏小，结果偏低，故b错误；

c．未除净可与EDTA反应的干扰离子，消耗标准液多，结果偏高，故c正确；

所以答案是： ×100%；c．