Question

【題目】某研究小組將一批電子廢棄物簡單處理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設計如下制備硫酸銅晶體和無水氯化鐵的方案：

已知：Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O

請回答下列問題：

（1）步驟①Cu與酸反應的離子方程式為_________________________。

（2）步驟②加H2O2的作用是______________，濾渣2為（填化學式）__________。

（3）步驟⑤不能直接加熱脫水的理由是________

（4）若濾液1中Cu2+的濃度為0.02mol·L-1，則氫氧化銅開始沉淀時的pH=________（已知：Ksp[Cu(OH)2]=2.0x10-20）

（5）已知：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

某同學為了測定CuSO4·5H2O產品的質量分數可按如下方法：取3.00g產品，用水溶解后，加入足量的KI溶液，充分反應后過濾、洗滌，將濾液稀釋至250mL，取50mL加入淀粉溶液作指示劑，用0.080mol·L-1Na2S2O3標準溶液滴定，達到滴定終點的依據是______________。

四次平行實驗耗去Na2S2O3標準溶液數據如下：

實驗序號	1	2	3	4
消耗Na2S2O3標準溶液（mL）	25.00	25.02	26.20	24.98

此產品中CuSO4·5H2O的質量分數為__________。

Answer 1

【答案】 Cu+4H++2NO3-= Cu2+ +2NO2↑+2H2O， 3Cu+8H++2NO3-3Cu2+ +2NO↑+4H2O 將 Fe2+氧化成 Fe3+ Fe(OH)3、A1(OH)3 FcCl3易水解：FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl ，加熱能促進FeCl3的水解，蒸干得不到FeCl3 5 溶液由藍色褪為無色且半分鐘內不恢復原色 83. 3%

【解析】試題分析：（1）濃硝酸與稀硫酸混合后，可能為濃硝酸也可能為稀硝酸，所以離子方程式為：Cu + 4H++ 2NO3 = Cu2++2NO2↑+ 2H2O或3Cu+8H++2NO33Cu2++2NO↑+4H2O

（2）H2O2具有強氧化性，所以H2O2的作用是將Fe2+氧化成Fe3+；加入足量氨水，Fe3+、Al3+轉化為Fe(OH)3沉淀和Al(OH)3沉淀，所以濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3。

（3）FeCl3為強酸弱堿鹽，容易發生水解反應：FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl，加熱能促進FeCl3的水解，蒸干得不到FeCl3。

（4）c2（OH）c（Cu2+）= Ksp[Cu(OH)2]，代入數據可求出c（OH）=1．0×10-9molL1，pH=-lgc（H+）=-lg【Kw÷c（OH）】=5。

（5）Cu2+把I氧化為I2，加入淀粉溶液變藍，用Na2S2O3標準溶液滴定，達到滴定終點時，Na2S2O3與I2恰好完全反應，所以達到滴定終點的依據是：溶液由藍色褪為無色且半分鐘內不恢復原色；實驗3所測數據明顯大于其他3組數據，說明實驗3出現了實驗錯誤，應舍去，根據其他3組數據求出平均值，根據2Cu2+＋4I-＝ 2CuI↓＋I2和I2＋2S2O32-＝ 2I-＋S4O62-可得對應關系：S2O32- ～ Cu2+，所以n（CuSO45H2O）=n（Cu2+）=n（S2O32- ）=0．080 mol·L-1×（25．00+25．02+24．98）/3L=0．002mol，所以此產品中CuSO4·5H2O的質量分數為：0．002mol×250g/mol×5÷3．00g×100%=83．3%