Question

由某金屬的混合物(含65%Cu、25%Al、8%Fe及少量Au、Pt)制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線設計如下：

 

已知物質開始沉淀和沉淀完全時pH如下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Cu(OH)2
沉淀開始時pH	2.7	4.1	8.3
沉淀完全時pH	3.7	5.4	9.8

 

請回答下列問題：

(1)過濾操作用到的玻璃儀器有________。

(2)第①步Al與足量酸反應的離子方程式為___________________________，

得到濾渣1的主要成分為________。

(3)第②步用NaOH調節溶液pH的范圍為________。

(4)由第③步得到CuSO4·5H2O晶體的步驟是將濾液2________、________、過濾、洗滌、干燥。

(5)現有洗滌后的濾渣2制取Al2(SO4)3·18H2O，請將a、b、c補充完整。

 

 

Answer 1

　(1)燒杯、玻璃棒、漏斗

(2)Al＋6H＋＋3NO3—=Al3＋＋3NO2↑＋3H2O(或Al＋4H＋＋NO3—=Al3＋＋NO↑＋2H2O)　Au、Pt　(3)5.4≤pH<8.3

(4)加熱濃縮　冷卻結晶

【解析】　(1)進行過濾操作時需要用燒杯盛接濾液，用玻璃棒引流，用漏斗過濾。(2)Cu、Al、Fe、Au、Pt中加入稀硫酸和濃硝酸的混合物并加熱時，Cu、Al、Fe都被氧化，硝酸濃度較高時生成NO2，硝酸濃度較低時生成NO，Au、Pt不反應，所以濾渣1為Au、Pt。(3)濾液1中含有Cu2＋、Al3＋、Fe3＋，加入NaOH溶液調溶液pH的目的是實現Cu2＋與Al3＋、Fe3＋的分離，當pH＝5.4時，Cu2＋沒有沉淀，而Al3＋、Fe3＋沉淀完全，當pH＝8.3時，Cu2＋開始沉淀，所以調節溶液pH的范圍為5.4≤pH<8.3。

(4)可采用加熱濃縮、冷卻結晶的方法將CuSO4溶液變為CuSO4·5H2O晶體。(5)濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3的混合物，根據二者的性質差異將二者分離，首先向濾渣2中加入足量NaOH溶液使Al(OH)3溶解得到AlO2—，過濾除去Fe(OH)3，然后向含有AlO2—的溶液中加入適量硫酸使AlO2—轉化為Al2(SO4)3，然后蒸發、冷卻、結晶、過濾即可得到Al2(SO4)3·18H2O。