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 的合金，并设计出由合金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__________________，得到滤渣 1的主要成分为_______________。

(2)第②步加 H2O2的作用是做氧化剂，将溶液中的 Fe2+氧化为 Fe3+，用 H2O2做氧化剂的优点是____________________。

(3)滤渣 2的主要成分是 Al(OH)3和 Fe(OH)3，在生产中如何分离两种沉淀，写出反应的离子方程式______________。

(4)第③步蒸发所需玻璃仪器为__________________。

Answer 1

【答案】Cu+4H++2NO3-=Cu2+ +2NO2↑+2H2O Au、Pt 不引入新的杂质，对环境无污染 Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O 酒精灯、玻璃棒

【解析】

(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+离子进入溶液；Pt和Au不能反应，仍以固体单质的形式存在，所以滤渣1的成分是Pt和Au，滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+；第①步Cu与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2+ +2NO2↑+2H2O；

(2)第②步加H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O。用H2O2作氧化剂的优点是还原产物是H2O，不引入杂质，且对环境无污染；

(3)滤渣 2的主要成分是 Al(OH)3和 Fe(OH)3，在生产中可根据Al(OH)3是两性氢氧化物，能够与强碱NaOH溶液反应，而Fe(OH)3是碱，不能与强碱发生反应来分离两种难溶性物质，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O；

(4)第③步从含有CuSO4的溶液中获得CuSO45H2O晶体的方法是蒸发结晶法，蒸发时所需玻璃仪器为酒精灯、玻璃棒。