Question

【題目】信息時代產生的大量電子垃圾對環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等金屬的混合物，并設計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：（友情提示：要將溶液中的、、、沉淀為氫氧化物，需溶液的pH分別為：6.4、6.4、3.7、4.7）

請回答下列問題：

（1）如何檢驗濾液1中是否含有？_______________；得到濾渣1的主要成分為____________。

（2）第2步加的作用是____________，使用的優點是____________；調溶液pH的目的是使____________生成沉淀。

（3）用第③步所得制備無水的方法是____________。

（4）由濾渣2制取，探究小組設計了三種方案：

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。

（5）結晶水的測定：將坩堝洗凈，烘干至恒重，記錄質量；在坩堝中加入研細的三草酸合鐵酸鉀晶體，稱量并記錄質量；加熱至250℃，恒溫一段時間，置于空氣中冷卻，稱量并記錄質量；計算結晶水含量。請糾正實驗過程中的兩處錯誤：______________、______________。

Answer 1

【答案】取少量濾液1于試管中，加入KSCN溶液，若溶液呈現血紅色就證明有，若溶液沒有呈現血紅色就無 Pt、Au 將氧化為 不引入雜質，對環境無污染 、 加熱脫水 甲 所得產品中含有較多雜質 乙 樣品加熱后不應置于空氣中冷卻，應置于干燥器中冷卻 樣品“加熱、冷卻、稱量”需進行多次直至恒重

【解析】

在濃硝酸、稀硫酸和加熱條件下，Cu、Al、Fe溶解，Au、Pt不溶解，經過濾得濾渣1為Au、Pt，濾液1為含Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-等離子的溶液，濾液1加H2O2將Fe2+氧化成Fe3+，然后加NaOH調pH到4.7將Al3+沉淀，同時Fe3+也被沉淀，得濾渣2為Al(OH)3和Fe(OH)3、濾液2主要含CuSO4溶液，濾液2經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得CuSO4·5H2O，濾渣2經一系列操作得，據此解答。

(1)Fe3+用KSCN溶液檢驗，具體方法為：取少量濾液1于試管中，加入KSCN溶液，若溶液呈現血紅色就證明有，若溶液沒有呈現血紅色就無Fe3+，濾渣1的主要成分為不溶于硝酸和硫酸的Pt、Au，故答案為：取少量濾液1于試管中，加入KSCN溶液，若溶液呈現血紅色就證明有，若溶液沒有呈現血紅色就無Fe3+；Pt、Au；

(2)加H2O2的作用是將氧化為，優點是還原產物為H2O，既不引入雜質，也不會對環境造成污染，調pH的目的是使、形成沉淀，故答案為：將氧化為；還原產物為H2O，既不引入雜質，也不會對環境造成污染；、；

(3)將加熱脫水可制備無水，故答案為：加熱脫水；

(4)濾渣2為Al(OH)3和Fe(OH)3，若用甲方案，所得產物中將含較多的雜質，故甲方案不可行，丙方案中有硫酸鈉生成，所以原子利用率不如乙方案，故答案為：甲；所得產品中含有較多雜質；乙；

(5)空氣中有水蒸氣，樣品加熱后不應置于空氣中冷卻，應置于干燥器中冷卻，樣品“加熱、冷卻、稱量”需進行多次直至恒重，故答案為：樣品加熱后不應置于空氣中冷卻，應置于干燥器中冷卻；樣品“加熱、冷卻、稱量”需進行多次直至恒重。