Question

（10分）信息時代產生的大量電子垃圾對環境構成嚴重威脅。某研究性學習小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含Cu、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并用如下流程制備膽礬晶體（CuSO₄?5H₂O）：
 
已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

陽離子	Fe3+	Fe2+	Cu2+
開始沉淀	1.5	6.4	4.2
完全沉淀	3.2	8.9	6.7

（1）濾渣Ⅰ的主要成份是（寫化學式）______。
（2）反應Ⅱ中加入H₂O₂的作用是______。
（3）沉淀過程中發生反應的離子方程式有______、______。
（4）操作Ⅰ的步驟是______、______、過濾、洗滌、干燥。
（5）測定膽礬晶體純度的實驗步驟如下：
a. 準確稱取3.125g膽礬晶體樣品配成100mL溶液；
b. 取10.00 mL溶液于帶塞錐形瓶中，加適量水稀釋，加入過量KI固體，發生反應：
2Cu²⁺ +4Iˉ=2CuI↓ + I₂
c. 繼續向上述混合物中，逐滴加入0.1000 mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液至恰好完全反應，共消耗12. 00mL Na₂S₂O₃溶液：I₂＋2S₂O= 2Iˉ＋S₄O
求樣品中膽礬晶體的質量分數（寫出計算過程）。

Answer 1

（1）Au、Pt    （2）使Fe²⁺氧化為Fe³⁺
（3）H⁺ + OHˉ = H₂O    Fe³⁺ + 3OHˉ= Fe(OH)₃↓ 
（4）蒸發濃縮     冷卻結晶 
（5）96%（無計算過程不得分）
解：n(Na₂S₂O₃) = 0.012L×0.1000mol·L^-1=" 0.0012" mol
2CuSO₄·5H₂O～I₂～2S₂O
n(CuSO₄·5H₂O) = n(Na₂S₂O₃) =" 0.0012" mol
m(CuSO₄·5H₂O) =" 0.0012" mol×250g·mol^-1 = 0.30g 
w(膽礬) =  

試題分析：⑴在金屬混合物中只有Au、Pt不溶于硝酸，故濾渣Ⅰ的主要成份是Au、Pt。
⑵過濾I的濾液中含有Cu²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺，根據這些陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH可知，加入H₂O₂將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，才能將鐵轉化為Fe(OH)₃沉淀除去。
⑶在沉淀過程中加入NaOH，中和H⁺（H⁺ + OHˉ = H₂O），提高pH使Fe³⁺轉化Fe(OH)₃沉淀（Fe³⁺ + 3OHˉ= Fe(OH)₃↓）。
⑷過濾Ⅱ的濾液中含有CuSO₄，通過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得膽礬晶體。
⑸詳見參考答案的解答過程