Question

某校化學小組的同學將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設計了如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的方案：

回答下列問題：
（1）第①步參加反應的金屬有           種。
（2）第②步加入H₂O₂是因為濾液1中含有         離子。使用H₂O₂的優點是                     。
（3） 用第③步所得CuSO₄·5H₂O制備無水硫酸銅的方法是：                                      。
（4）請幫助化學小組的同學完成由濾渣2制取Al₂(SO₄)₃·18H₂O 的實驗步驟：
①取濾渣2，加入足量的              ，充分反應后過濾；
②取濾液，加入足量的            （填寫試劑的化學式），然后                 （填寫所需實驗操作的名稱）；
（3）用適量稀硫酸溶解；
（4）最后經過                                                （填寫所需實驗操作的名稱），獲得Al₂(SO₄)₃·18H₂O晶體。  
（1）第③步所得CuSO₄·5H₂O含有可溶性雜質Na₂SO₄。為了用重量法測定CuSO₄·5H₂O的純度，選用BaCl₂(aq)和其他必要的試劑，請列出必須測定的物理量                                                  。

Answer 1

（1）3 （1分）  
（2） Fe²⁺ （1分）；   不引入雜質，還原產物是水，對環境無污染（1分）  
（3）控制溫度加熱或灼燒（1分） 
（4）①氫氧化鈉溶液（1分） ②二氧化碳或其他弱酸，過濾洗滌（1分×2，沒有洗滌扣1分）（4）加熱蒸發、冷卻結晶、過濾洗滌 （1分×3）
（5）m（試樣）、m（恒重后的BaSO₄） （1分×2，表述正確給分）

解析試題分析：39、稀硫酸、濃硝酸混合酸后加熱，Cu、Al、Fe發生反應生成Cu²⁺、Al³⁺、Fe²⁺；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與酸反應的離子方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O 或3Cu+8H⁺+2NO₃^-3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；Au、Pt； 40、第②步加H₂O₂的作用是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；過氧化氫做氧化劑不引入雜質，對環境無污染；41、第  
③步由五水硫酸銅制備硫酸銅的方法應是在坩堝中加熱脫水；42、（1）在濾渣中加NaOH和Al（OH）₃反應生成NaAlO₂，再在濾液中加H₂SO₄生成Al₂（SO₄）₃，蒸發、冷卻、結晶、過濾可得硫酸鋁晶體；但從原子利用角度考慮方案乙更合理，因為丙加的NaOH和制備的Al₂（SO₄）₃的原子組成沒有關系，造成原子浪費；（2）二氧化碳或其他弱酸，過濾洗滌；（4）最后經過加熱蒸發、冷卻結晶、過濾洗滌 ，獲得Al₂(SO₄)₃·18H₂O晶體。   43、必須稱量m（試樣）和m（恒重后的BaSO₄）的質量。
考點：本題考查離子分離的方法，實驗設計，試劑選擇，中和滴定的簡單計算和誤差的分析，離子性質的熟練掌握是解題關鍵，題目難度中等．