Question

(12分)某探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設(shè)計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：

請回答下列問題：
⑴第①步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式______________ 。
⑵第②步加H₂O₂的作用是_______________；調(diào)溶液pH的目的是使____________生成沉淀。
⑶用第③步所得CuSO₄·5H₂O制備無水CuSO₄的方法是______________。
⑷由濾渣2制取Al₂(SO₄)₃·18H₂O ，探究小組設(shè)計了三種方案：

上述三種方案中，_______方案不可行，原因是_____________________________；
從原子利用率角度考慮，___________方案更合理。
⑸探究小組用滴定法測定CuSO₄·5H₂O含量。取a g試樣配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干擾離子后，用c mol /L EDTA（H₂Y^2－）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反應(yīng)如下：Cu²⁺ + H₂Y^2－＝ CuY^2－ + 2H⁺
寫出計算CuSO₄·5H₂O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式ω＝ _____________________________ ；
下列操作會導(dǎo)致CuSO₄·5H₂O含量的測定結(jié)果偏高的是_____________。
a．未干燥錐形瓶   
b．滴定終點時滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡   
c．未除凈可與EDTA反應(yīng)的干擾離子

Answer 1

（12分）答案：⑴ Cu + 4H⁺ + 2NOCu²⁺ + 2NO₂↑+ 2H₂O 或3Cu + 8H⁺ + 2NO3Cu²⁺ + 2NO↑+ 4H₂O  （2分）
⑵將Fe²⁺氧化為Fe³⁺      Fe³⁺、Al³⁺
⑶加熱脫水
⑷甲   所得產(chǎn)品中含有較多Fe₂(SO₄)₃雜質(zhì)   乙
⑸ × 100% （2分）  c （2分）

將金屬混合物處理時，（1）銅和濃硝酸、稀硫酸的混合酸：
開始發(fā)生：Cu+2NO₃^-+4H⁺Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
最后發(fā)生：3Cu+2NO₃^-+8H⁺ 3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；金屬混合物中只有Au和Pt不溶于硝酸，其是濾渣的主要成分；
（2）第②步加入過氧化氫的目的是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；過氧化氫氧化亞鐵離子時生成的是鐵離子和水，不引入雜質(zhì)，對環(huán)境無污染；調(diào)整pH值，使溶液中的Fe³⁺、Al³⁺轉(zhuǎn)化為沉淀；
（3）用第③步中所得的五水硫酸銅制取無水硫酸銅的方法是加熱脫水；
（4）濾渣2的主要成分是氫氧化鐵和氫氧化鋁，以此為基礎(chǔ)分析該探究小組設(shè)計的三種方法，其中方案甲中制得產(chǎn)品中一定含有較多的Fe₂(SO₄)₃雜質(zhì)；方案乙和丙中，從原子利用的角度考慮，乙方案最合理；
（5）根據(jù)探究小組的方案，可知計算五水硫酸銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為：
；
滴定過程中，未干燥錐形瓶，對結(jié)果無影響，排除a；滴定終點時滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡，造成消耗EDTA的讀數(shù)偏小，測定結(jié)果偏低，排除b；未除凈干擾離子，造成EDTA消耗偏多，測定結(jié)果偏高，選c。