Question

下圖是某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的利用電子垃圾(含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt)制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：

已知下列信息：
Cu可與稀硫酸和H₂O₂的混合液反應(yīng)生成硫酸銅；鐵、鋁、銅等離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Cu(OH)2
開始沉淀	1.1	4.0	5.4
完全沉淀	3.2	5.2	6.7

 
請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出Cu與稀硫酸和H₂O₂的混合液反應(yīng)的化學(xué)方程式：             .。
（2）在操作Ⅱ中，x的取值范圍是              。
（3）在操作Ⅲ中，蒸發(fā)濃縮需要的玻璃儀器有            。
（4）由濾渣a制取Al₂(SO₄)₃·l8H₂O，探究小組設(shè)計(jì)了三種方案：

綜合考慮上述三種方案，最具可行性的是      (填序號(hào))。
（5）為測(cè)定CuSO₄·5H₂O晶體的純度，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：取a g試樣配成l00 mL溶液，每次取20．00mL，消除干擾離子后，用b mol·L^-1EDTA(Na₂H₂Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Cu²⁺(離子方程式為Cu²⁺+H₂Y^2-=CuY^2-+2H⁺)，滴定至終點(diǎn)，平均消耗EDTA溶液l2．00 mL。(常溫時(shí)，5％的Na₂H₂Y水溶液，其pH為4—6。)
①CuSO₄·5H₂O晶體的純度是            。
②下列滴定方式中，最合理的是(夾持部分略去)             (填序號(hào))。

Answer 1

（1）Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O；（2）5.2≤x＜5.4；（3）酒精燈、玻璃棒、蒸發(fā)皿（有玻璃的）；（4）乙；（5）①15b/a×100%；②b。

試題分析：根據(jù)題給信息知，該流程是利用電子垃圾(含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt)制備硫酸銅和硫酸鋁晶體；分析題給流程圖知，Cu、Al、Fe、Au、Pt與稀硫酸和H₂O₂的混合液反應(yīng)生產(chǎn)硫酸銅、硫酸鋁和硫酸鐵的混合液，過濾后得濾渣為Au、Pt；濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH的目的為將鋁離子和鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀而除去，過濾得硫酸銅溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得硫酸銅晶體；（1）Cu與稀硫酸和H₂O₂的混合液反應(yīng)生成硫酸銅和水，化學(xué)方程式為：
Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O；（2）在操作Ⅱ中，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH的目的為將鋁離子和鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀而除去，根據(jù)題給數(shù)據(jù)知x的取值范圍是5.2≤x＜5.4；（3）在操作Ⅲ中，蒸發(fā)濃縮需要的玻璃儀器有酒精燈、玻璃棒、蒸發(fā)皿（有玻璃的）；（4）濾渣a為氫氧化鐵和氫氧化鋁的混合物，利用其制取Al₂(SO₄)₃·l8H₂O，甲方案制得產(chǎn)品中含有雜質(zhì)硫酸鐵，丙方案制得的產(chǎn)品中含有雜質(zhì)硫酸鈉，最具可行性的是乙；（5）①根據(jù)題給信息得關(guān)系式：CuSO₄·5H₂O——H₂Y^2-，代入題給數(shù)據(jù)計(jì)算得CuSO₄·5H₂O晶體的純度是 15b/a×100%；②根據(jù)題給信息知，試樣和EDTA均為酸性，應(yīng)用酸式滴定管，選b。