Question

【題目】信息時代產生的大量電子垃圾對環境構成了威脅。某研究性學習小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：

（1） 第①步Cu與酸反應的離子方程式為 。

（2） 第②步加H2O2的作用是 。

（3） 該探究小組提出兩種方案測定CuSO4·5H2O晶體的純度。

方案一：取a g試樣溶于水，加入過量KI固體，充分反應，生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L－1Na2S2O3標準溶液滴定(原理為I2＋2S2O===2I－＋S4O)，到達滴定終點時，消耗Na2S2O3標準溶液20.00 mL。

① 滴定過程中可選用________作指示劑，滴定終點的現象是____________。

② CuSO4溶液與KI反應的離子方程式為 。

方案二：取a g試樣配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干擾離子后，用c mol·L－1EDTA(H2Y2－)標

準溶液滴定至終點，平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反應如下：Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋。

③ 寫出計算CuSO4·5H2O質量分數的表達式w＝___________。

（4）請補充完整從濾渣2制備Al2(SO4)3·18H2O的實驗方案：邊攪拌邊向濾渣2中加入_________至濾渣不再溶解，過濾， 在濾液中 、過濾、用水洗滌固體2-3次，在50℃下干燥，得到Al2(SO4)3·18H2O。(可選試劑有：硫酸溶液、氫氧化鈉溶液、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） 將Fe2＋氧化成Fe3＋(1分)

（3） ① 淀粉溶液(1分) 藍色剛好褪去，且半分鐘內不恢復藍色(1分)

② 2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2(2分)

③ 7.5c/a×100%(3分) ④ 氫氧化鈉溶液(1分)通人二氧化碳至不再有沉淀析出，過濾、用水洗滌固體2-3次，將固體轉移到燒杯中，用硫酸溶解，蒸發濃縮、冷卻結晶

【解析】

試題分析：（1）Cu和濃HNO3的離子反應為：Cu+4H++2NO3- ═ Cu2++2NO2↑+2H2O；（2）雙氧水作氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+；（3）①有碘參加反應，因此可以選用淀粉溶液作指示劑，根據滴定終點的判斷方法，要求藍色剛好褪去，且半分鐘內不恢復藍色；②銅離子被I-還原為亞銅離子，碘離子被氧化為I2，根據原子守恒和得失電子守恒書寫離子方程式為2Cu2++4I- ═2CuI↓+I2；③根據方程式可知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的質量為：1.5c×5=7.5cg，所以w=×100%；④從濾渣2制備Al2(SO4)3·18H2O的實驗方案：邊攪拌邊向濾渣2中加入過量 氫氧化鈉溶液，鋁元素生成偏鋁酸鈉溶液，再通人二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀至不再有沉淀析出，過濾、用水洗滌固體2-3次，將固體轉移到燒杯中，用硫酸溶解，蒸發濃縮、冷卻結晶。