Question

【题目】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：（友情提示：要将溶液中的、、、沉淀为氢氧化物，需溶液的pH分别为：6.4、6.4、3.7、4.7）

请回答下列问题：

（1）如何检验滤液1中是否含有？_______________；得到滤渣1的主要成分为____________。

（2）第2步加的作用是____________，使用的优点是____________；调溶液pH的目的是使____________生成沉淀。

（3）用第③步所得制备无水的方法是____________。

（4）由滤渣2制取，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。

（5）结晶水的测定：将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至250℃，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误：______________、______________。

Answer 1

【答案】取少量滤液1于试管中，加入KSCN溶液，若溶液呈现血红色就证明有，若溶液没有呈现血红色就无 Pt、Au 将氧化为 不引入杂质，对环境无污染 、 加热脱水 甲 所得产品中含有较多杂质 乙 样品加热后不应置于空气中冷却，应置于干燥器中冷却 样品“加热、冷却、称量”需进行多次直至恒重

【解析】

在浓硝酸、稀硫酸和加热条件下，Cu、Al、Fe溶解，Au、Pt不溶解，经过滤得滤渣1为Au、Pt，滤液1为含Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-等离子的溶液，滤液1加H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，然后加NaOH调pH到4.7将Al3+沉淀，同时Fe3+也被沉淀，得滤渣2为Al(OH)3和Fe(OH)3、滤液2主要含CuSO4溶液，滤液2经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得CuSO4·5H2O，滤渣2经一系列操作得，据此解答。

(1)Fe3+用KSCN溶液检验，具体方法为：取少量滤液1于试管中，加入KSCN溶液，若溶液呈现血红色就证明有，若溶液没有呈现血红色就无Fe3+，滤渣1的主要成分为不溶于硝酸和硫酸的Pt、Au，故答案为：取少量滤液1于试管中，加入KSCN溶液，若溶液呈现血红色就证明有，若溶液没有呈现血红色就无Fe3+；Pt、Au；

(2)加H2O2的作用是将氧化为，优点是还原产物为H2O，既不引入杂质，也不会对环境造成污染，调pH的目的是使、形成沉淀，故答案为：将氧化为；还原产物为H2O，既不引入杂质，也不会对环境造成污染；、；

(3)将加热脱水可制备无水，故答案为：加热脱水；

(4)滤渣2为Al(OH)3和Fe(OH)3，若用甲方案，所得产物中将含较多的杂质，故甲方案不可行，丙方案中有硫酸钠生成，所以原子利用率不如乙方案，故答案为：甲；所得产品中含有较多杂质；乙；

(5)空气中有水蒸气，样品加热后不应置于空气中冷却，应置于干燥器中冷却，样品“加热、冷却、称量”需进行多次直至恒重，故答案为：样品加热后不应置于空气中冷却，应置于干燥器中冷却；样品“加热、冷却、称量”需进行多次直至恒重。