Question

信息時(shí)代產(chǎn)生的大量電子垃圾對(duì)環(huán)境構(gòu)成了威脅．某研究性學(xué)習(xí)小組將一批廢棄的線(xiàn)路板簡(jiǎn)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(shè)計(jì)出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線(xiàn)：

（1）第①步Cu與酸反應(yīng)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(cè)定CuSO₄?5H₂O晶體的純度．
方案一：取a g試樣溶于水，加入過(guò)量KI固體，充分反應(yīng)，生成白色沉淀．用0.100 0mol?L^-1Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（原理為I₂+2S₂O^2-═2I-+S₄O^2-），到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL．
①滴定過(guò)程中可選用

 

作指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是

 

．
②CuSO₄溶液與KI反應(yīng)的離子方程式為

 

．
方案二：取a g試樣配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干擾離子后，用c mol?L^-1    EDTA（H₂Y^2-   ）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，平均消耗EDTA溶液6mL．滴定反應(yīng)如下：Cu₂++H₂Y₂-═CuY₂-+2H⁺．
③寫(xiě)出計(jì)算CuSO₄?5H₂O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式w=

 

．
④下列操作會(huì)導(dǎo)致CuSO₄?5H₂O含量的測(cè)定結(jié)果偏高的是

 

（填字母）．
a．未干燥錐形瓶　b．滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡   c．未除凈可與EDTA反應(yīng)的干擾離子．

Answer 1

考點(diǎn)：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),鎂、鋁的重要化合物,中和滴定,探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）Cu和濃HNO3的離子反應(yīng)
（2）雙氧水作氧化劑把Fe²⁺氧化為Fe³⁺
（3）有碘參加反應(yīng)，因此可以選用淀粉溶液作指示劑，根據(jù)滴定終點(diǎn)的判斷方法分析；
（4）銅離子被I^-還原為亞銅離子，根據(jù)原子守恒和得失電子守恒書(shū)寫(xiě)；
（5）根據(jù)方程式計(jì)算；

解答： 解：（1）Cu和濃HNO3的離子反應(yīng)為：Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（2）雙氧水作氧化劑把Fe²⁺氧化為Fe³⁺；故答案為：把Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（3）①有碘參加反應(yīng)，因此可以選用淀粉溶液作指示劑，根據(jù)滴定終點(diǎn)的判斷方法，要求藍(lán)色剛好褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色；故答案為：淀粉溶液、藍(lán)色剛好褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)藍(lán)色；
②銅離子被I^-還原為亞銅離子，碘離子被氧化為I₂，根據(jù)原子守恒和得失電子守恒書(shū)寫(xiě)離子方程式為；2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂；故答案為：2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂；
③根據(jù)方程式可知20.00mL溶液中n（CuSO₄?5H₂O）=n（EDTA）=c×6×10^-3mol；所以m（CuSO₄?5H₂O）=c×6×10^-3mol×250g/mol=1.5c g，因此100mL溶液中CuSO₄?5H₂O的質(zhì)量為：1.5c×5=7.5cg，所以w=

7.5cg

ag

×100%，故答案為：

7.5c

a

×100%；
④根據(jù)CuSO₄?5H₂O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式：

7.5c

a

×100% 分析；
a．未干燥錐形瓶，對(duì)滴定無(wú)影響；　
b．滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡，讀數(shù)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小，結(jié)果偏��；
c．未除凈可與EDTA反應(yīng)的干擾離子，導(dǎo)致消耗的EDTA偏多，計(jì)算結(jié)果偏大，
故答案為：c；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬與強(qiáng)氧化性酸的反應(yīng)，中和滴定實(shí)驗(yàn)，氧化還原反應(yīng)，根據(jù)方程式的計(jì)算等，綜合性較強(qiáng)．