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    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，并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线：

    回答下列问题：

    ⑴第①步Cu与酸反应的离子方程式为                                       ；得到滤渣1的主要成分为                。

    ⑵第②步加入H2O2的作用是                                      ，使用H2O2的优点是                                 ；调节pH的目的是使             生成沉淀。

    ⑶用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是                       。

    ⑷由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O，探究小组设计了三种方案：

    上述三种方案中，      方案不可行，原因是                                ；

    从原子利用率角度考虑，        方案更合理。

    ⑸探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。取a g 试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol/L 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CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝                            ；

    下列操作会导致CuSO4·5H2O含量测定结果偏高的是          。

    a．未干燥锥形瓶

    b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡

    c．未除静可与EDTA反应的干扰离子

     

    【答案】

    ⑴Cu＋4H＋＋2NO3－Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O或3Cu＋8H＋＋2NO3－3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；Au、Pt

    ⑵把Fe2＋氧化为Fe3＋；不引入杂质，产物对环境物无污染；Fe3＋和Al3＋。

    ⑶在坩埚中加热脱水

    ⑷甲；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；乙。

    ⑸×100%；c。

    【解析】

    试题分析：（1）浓硝酸与稀硝酸混合，硝酸可能为浓溶液，也可能为稀溶液，所以两个离子方程式都可；Au、P他不和硝酸反应，所以滤渣1的主要成分为：Au、Pt。

    （2）第②步加H2O2的作用是把Fe2＋氧化为Fe3＋；H2O2作氧化剂。其还原产物为H2O，所以该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境物无污染；调溶液PH的目的是使Fe3＋和Al3＋形成沉淀。

    （3）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。

    （4）制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中，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。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4，生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。丙方案先在滤渣中加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。

    （5）根据离子方程式，Cu2+的物质的量等于EDTA的物质的量，所以由EDTA的物质的量可求出CuSO4•5H2O的物质的量，因为配制了100mL CuSO4溶液，每次取20.00mL实验，所以再乘以5，可得样品中CuSO4•5H2O的物质的量，进而求出CuSO4•5H2O的含量；a、未干燥锥形瓶，为正确操作，不影响结构；b、滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡，使标准液的体积测量值变小，结构偏小；c、未除净可与EDTA反应的干扰离子，增加了EDTA的用量，使结果偏高。

    考点：本题考查离子方程式的书写、试剂的作用、实验方案的分析、中和滴定的简单计算和误差的分析。

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?天津）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．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制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

    请回答下列问题：
    （1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为
    Cu+4H++2NO3-
     加热 
    .
     
    Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-
     加热 
    .
     
    3Cu2++2NO↑+4H2O
    Cu+4H++2NO3-
     加热 
    .
     
    Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-
     加热 
    .
     
    3Cu2++2NO↑+4H2O
    ；
    得到滤渣1的主要成分为
    Au、Pt
    Au、Pt
    ．
    （2）第②步加H2O2的作用是
    将Fe2+氧化为Fe3+
    将Fe2+氧化为Fe3+
    ，使用H2O2的优点是
    不引入杂质，对环境无污染
    不引入杂质，对环境无污染
    ；调溶液pH的目的是使
    Fe3+、Al3+
    Fe3+、Al3+
    生成沉淀．
    （3）用第③步所得CuSO4?5H2O制备无水CuSO4的方法是
    加热脱水
    加热脱水
    ．
    （4）由滤渣2制取Al2（SO4）3?18H2O，探究小组设计了三种方案：
    上述三种方案中，
    甲
    甲
    方案不可行，原因是
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    ：从原子利用率角度考虑，
    乙
    乙
    方案更合理．
    （5）探究小组用滴定法测定CuSO4?5H2O （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 mol?L-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CuSO4?5H2O质量分数的表达式ω=
    c mol?L-1×b×10-3L×250g?mol-1×5
    ag
    ×100%
    c mol?L-1×b×10-3L×250g?mol-1×5
    ag
    ×100%
    ；
    下列操作会导致CuSO4?5H2O含量的测定结果偏高的是
    c
    c
    ．
    a．未干燥锥形瓶    b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡    c．未除净可与EDTA反应的干扰离子．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．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，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
    请回答下列问题：
    （1）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
    Cu+4H++2NO3-
      △  
    .
     
    Cu2++2NO2↑+2H2O
    或3Cu+8H++2NO3-
      △  
    .
     
    3Cu2++2NO↑+4H2O
    ；得到滤渣1的主要成分为（填化学式）
    Au、Pt
    Au、Pt
    ．
    （2）第②步加H2O2的作用是
    将Fe2+氧化为Fe3+
    将Fe2+氧化为Fe3+
    ，使用H2O2的优点是
    不引入杂质，对环境无污染
    不引入杂质，对环境无污染
    ；调溶液pH的目的是使
    Fe3+、Al3+
    Fe3+、Al3+
    生成沉淀．
    （3）用第③步所得CuSO4?5H2O制备无水CuSO4的方法是
    加热脱水
    加热脱水
    ．
    （4）由滤渣2制取Al2（SO4）3?18H2O，探究小组设计了三种方案：

    上述三种方案中，
    甲
    甲
    方案不可行，原因是
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    ：从原子利用率角度考虑，
    乙
    乙
    方案更合理．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某化学兴趣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，并设计出利用此金属混合物制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

    请回答下列问题：
    （1）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
    Cu+4H++2NO3-
      △  
    .
     
    Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-
      △  
    .
     
    3Cu2++2NO↑+4H2O
    ，得到滤渣1的主要成分为
    Au、Pt
    Au、Pt
    ．
    （2）第②步加H2O2的作用是
    将Fe2+氧化为Fe3+
    将Fe2+氧化为Fe3+
    ，调节溶液pH的目的是使
    Fe3+、Al3+生成沉淀
    Fe3+、Al3+生成沉淀
    ．
    （3）用第③步所得CuSO4?5H2O制备无水CuSO4的方法是
    加热脱水
    加热脱水
    ．
    （4）由滤渣2制取Al2（SO4）3?18H2O，探究小组设计了三种方案：
    上述三种方案中，
    乙
    乙
    方案可行．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?无锡一模）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到主要含Cu、Al及少量Fe、Au、Pt等金属的混合物，设计了如下制备硫酸铜晶体和硫酸铝晶体的路线：

    部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
    沉淀物 Fe（OH）2 Fe（OH）3 Al（OH）3 Cu（OH）2
    开始沉淀 5.8 1.1 4.0 5.4
    完全沉淀 8.8 3.2 5.2 6.7
    请回答下列问题：
    （1）第①步操作前需将金属混合物进行粉碎，其目的是
    增大金属和酸的接触面积，加快反应速率
    增大金属和酸的接触面积，加快反应速率
    ．
    （2）某学生认为用H2O2代替浓HNO3更好，理由是
    不产生对环境有污染的气体
    不产生对环境有污染的气体
    ；
    请写出Cu溶于H2O2与稀硫酸混合溶液的离子方程式：
    Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O
    Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O
    ．
    （3）第②步中应将溶液pH调至
    5.2～5.4
    5.2～5.4
    ．
    （4）由滤渣2制取Al2（SO4）3?18H2O，探究小组设计了两种方案：

    你认为
    甲
    甲
    种方案为最佳方案，理由是
    甲得到产品纯度高
    甲得到产品纯度高
    、
    原子利用率高
    原子利用率高
    ．
    （5）为了测定硫酸铜晶体的纯度，某同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液，取10mL溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3～4，加入过量的KI，用0.100 0mol?L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，共消耗14.00mL  Na2S2O3标准溶液．上述过程中反应的离子方程式如下：
    2Cu2++4I-═2CuI（白色）↓+I2S2O
     
    2-
    3
    +I2═2I-+S4O
     
    2-
    6

    ①样品中硫酸铜晶体的质量分数为
    87.5%
    87.5%
    ．
    ②另一位同学提出通过测定样品中硫酸根离子的量也可求得硫酸铜晶体的纯度，其他同学认为此方案不可行，理由是
    样品中含有Na2SO4等杂质
    样品中含有Na2SO4等杂质
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某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，并设计出制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

    请回答下列问题：
    （1）得到滤渣1的主要成分为
    Au、Pt
    Au、Pt
    ．
    （2）第②步加H2O2的作用是
    将Fe2+氧化为Fe3+
    将Fe2+氧化为Fe3+
    ，使用H2O2的优点是
    不引入杂质，对环境无污染
    不引入杂质，对环境无污染
    ，调溶液pH的目的是使
    Fe3+、Al3+
    Fe3+、Al3+
    生成沉淀．
    （3）操作3的名称是
    蒸发浓缩
    蒸发浓缩
    、
    冷却结晶
    冷却结晶
    、
    过滤
    过滤
    ．
    （4）由滤渣2制取Al2（S04）3?18H2O，探究小组设计了三种方案：

    上述三种方案中，
    甲
    甲
    方案不可行，原因是
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    从原子利用率角度考虑，
    乙
    乙
    方案更合理．

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