Question

下圖是某化學興趣小組設計的利用電子垃圾(含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt)制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：

已知下列信息：

Cu可與稀硫酸和H2O2的混合液反應生成硫酸銅；鐵、鋁、銅等離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Cu(OH)2
開始沉淀	1.1	4.0	5.4
完全沉淀	3.2	5.2	6.7

 

請回答下列問題：

（1）寫出Cu與稀硫酸和H2O2的混合液反應的化學方程式：????????????? .。

（2）在操作Ⅱ中，x的取值范圍是???????????? ? 。

（3）在操作Ⅲ中，蒸發(fā)濃縮需要的玻璃儀器有??????????? 。

（4）由濾渣a制取Al2(SO4)3·l8H2O，探究小組設計了三種方案：

綜合考慮上述三種方案，最具可行性的是?????? (填序號)。

（5）為測定CuSO4·5H2O晶體的純度，進行下列實驗：取a g試樣配成l00 mL溶液，每次取20．00mL，消除干擾離子后，用b mol·L-1EDTA(Na2H2Y)標準溶液滴定其中的Cu2+(離子方程式為Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+)，滴定至終點，平均消耗EDTA溶液l2．00 mL。(常溫時，5％的Na2H2Y水溶液，其pH為4—6。)

①CuSO4·5H2O晶體的純度是 ?????????? 。

②下列滴定方式中，最合理的是(夾持部分略去) ??????????? (填序號)。

 

Answer 1

【答案】

（1）Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；（2）5.2≤x＜5.4；（3）酒精燈、玻璃棒、蒸發(fā)皿（有玻璃的）；（4）乙；（5）①15b/a×100%；②b。

【解析】

試題分析：根據(jù)題給信息知，該流程是利用電子垃圾(含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt)制備硫酸銅和硫酸鋁晶體；分析題給流程圖知，Cu、Al、Fe、Au、Pt與稀硫酸和H2O2的混合液反應生產硫酸銅、硫酸鋁和硫酸鐵的混合液，過濾后得濾渣為Au、Pt；濾液用氫氧化鈉溶液調節(jié)PH的目的為將鋁離子和鐵離子轉化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀而除去，過濾得硫酸銅溶液，經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾得硫酸銅晶體；（1）Cu與稀硫酸和H2O2的混合液反應生成硫酸銅和水，化學方程式為：

Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；（2）在操作Ⅱ中，用氫氧化鈉溶液調節(jié)PH的目的為將鋁離子和鐵離子轉化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀而除去，根據(jù)題給數(shù)據(jù)知x的取值范圍是5.2≤x＜5.4；（3）在操作Ⅲ中，蒸發(fā)濃縮需要的玻璃儀器有酒精燈、玻璃棒、蒸發(fā)皿（有玻璃的）；（4）濾渣a為氫氧化鐵和氫氧化鋁的混合物，利用其制取Al2(SO4)3·l8H2O，甲方案制得產品中含有雜質硫酸鐵，丙方案制得的產品中含有雜質硫酸鈉，最具可行性的是乙；（5）①根據(jù)題給信息得關系式：CuSO4·5H2O——H2Y2-，代入題給數(shù)據(jù)計算得CuSO4·5H2O晶體的純度是 15b/a×100%；②根據(jù)題給信息知，試樣和EDTA均為酸性，應用酸式滴定管，選b。

考點：以化學工藝流程為載體考查化學方程式的書寫、物質的分離提純、實驗方案的評價、滴定管的使用及相關計算。