Question

【題目】信息時代產生的大量電子垃圾對環(huán)境構成了極大的威脅。某“變廢為寶”學生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 的合金，并設計出由合金制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：

請回答下列問題：

(1)第①步 Cu與酸反應的離子方程式為__________________，得到濾渣 1的主要成分為_______________。

(2)第②步加 H2O2的作用是做氧化劑，將溶液中的 Fe2+氧化為 Fe3+，用 H2O2做氧化劑的優(yōu)點是____________________。

(3)濾渣 2的主要成分是 Al(OH)3和 Fe(OH)3，在生產中如何分離兩種沉淀，寫出反應的離子方程式______________。

(4)第③步蒸發(fā)所需玻璃儀器為__________________。

Answer 1

【答案】Cu+4H++2NO3-=Cu2+ +2NO2↑+2H2O Au、Pt 不引入新的雜質，對環(huán)境無污染 Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O 酒精燈、玻璃棒

【解析】

(1)稀硫酸、濃硝酸混合酸后加熱，Cu、Al、Fe發(fā)生反應生成Cu2+、Al3+、Fe2+離子進入溶液；Pt和Au不能反應，仍以固體單質的形式存在，所以濾渣1的成分是Pt和Au，濾液1中的離子是Cu2+、Al3+、Fe2+；第①步Cu與濃硝酸反應的離子方程式為Cu+4H++2NO3-=Cu2+ +2NO2↑+2H2O；

(2)第②步加H2O2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+，根據電子守恒、電荷守恒、原子守恒，可得反應的離子方程式為2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O。用H2O2作氧化劑的優(yōu)點是還原產物是H2O，不引入雜質，且對環(huán)境無污染；

(3)濾渣 2的主要成分是 Al(OH)3和 Fe(OH)3，在生產中可根據Al(OH)3是兩性氫氧化物，能夠與強堿NaOH溶液反應，而Fe(OH)3是堿，不能與強堿發(fā)生反應來分離兩種難溶性物質，反應的離子方程式為Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O；

(4)第③步從含有CuSO4的溶液中獲得CuSO45H2O晶體的方法是蒸發(fā)結晶法，蒸發(fā)時所需玻璃儀器為酒精燈、玻璃棒。