为了降低电子垃圾对环境构成的影响，将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

为了降低电子垃圾对环境构成的影响，将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

（1）第①步Cu与混酸反应的离子方程式为______________________________。得到滤渣1的主要成分为_________________。
（2）第②步中加入H₂O₂的作用是__________________，使用H₂O₂的优点是_________；调溶液pH的目的是____________________________________。
（3）简述第③步由滤液2得到CuSO₄·5H₂O的方法是_________________________
____________________________________________________________ 。
（4）由滤渣2制取Al₂(SO₄)₃·18H₂O ，设计了以下三种方案：

上述三种方案中，_______方案不可行，原因是_______________________________；
从原子利用率角度考虑，_______方案更合理。
（5）用滴定法测定CuSO₄·5H₂O含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol·L^-1 EDTA（H₂Y²^－）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu²⁺ + H₂Y²^－→ CuY²^－ + 2H⁺。写出计算CuSO₄·5H₂O质量分数的表达式ω＝ __________________ 。

答案

（1）Cu + 4H⁺ + 2NO₃^- =Cu²⁺ + 2NO₂↑+ 2H₂O或
3Cu + 8H⁺ + 2 NO₃^-=3Cu²⁺ + 2NO↑+ 4H₂O（2分）；Au、Pt（1分）
（2）将Fe²⁺氧化为Fe³⁺ （1分）不引入杂质，对环境无污染（1分）；
使Fe³⁺、Al³⁺沉淀除去（2分）
（3）加热滤液2，经过蒸发、冷却、结晶、过滤，最终制得硫酸铜晶体（2分）
（4）甲，所得产品中含有较多Fe₂(SO₄)₃杂质；乙（各1分，共3分）
（5）

× 100% （2分）

解析

试题分析：（1）Cu与混酸反应的实质是与H⁺、NO₃^-反应，随反应进行离子浓度逐渐减小，所以离子方程式为Cu + 4H⁺ + 2NO₃^- =Cu²⁺ + 2NO₂↑+ 2H₂O，3Cu + 8H⁺ + 2 NO₃^-=3Cu²⁺ + 2NO↑+ 4H₂O，Au、Pt不与混酸反应，所以滤渣的主要成分是Au、Pt；
（2）加过氧化氢的目的是把亚铁离子氧化成铁离子，方便除去；而且加入过氧化氢不会引入新的杂质且无污染；调节溶液的pH目的是使Fe³⁺、Al³⁺沉淀除去
（3）由滤液2得到CuSO₄·5H₂O的方法是把滤液蒸发得浓溶液再冷却结晶，过滤得硫酸铜晶体
（4）甲方案不可行，因为滤渣2的主要成分是Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀，加入硫酸沉淀全部溶解使制得的产品中含有较多Fe₂(SO₄)₃杂质；从原子利用率角度分析，乙方案更合理，不仅能除去硫酸铁，同时增加了硫酸铝的量，原子利用率较高
（5）由滴定反应方程式得100ml溶液中n（Cu²⁺）=b×10^-3×a×5mol,所以CuSO₄·5H₂O质量分数= b×10^-3×a×5×250/a×100%

核心考点

试题【为了降低电子垃圾对环境构成的影响，将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫】；主要考察你对铁等知识点的理解。[详细]

举一反三

氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂。
实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料，某种制备铜的氯化物的流程如下。

按要求回答下列问题：
（1）操作①的名称是______________，检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是                  。操作②需在氯化氢气流中经过加热浓缩、       、过滤、洗涤、干燥。
（2）上述流程中，所得固体1需要加稀盐酸溶解，其理由是                       ；
溶液1可加试剂X用于调节pH以除去杂质， X可选用下列试剂中的（填序号）___________。
a．NaOH         b．NH₃·H₂O        c．CuO       d．CuSO₄
（3）反应②是向溶液2中通入一定量的SO₂，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出制备CuCl的离子方程式：                                                   。
（4）现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应（铁架台、铁夹省略）。

①按气流方向连接各仪器接口顺序是：a→  、　　→　　、　　→　　、　　→　　　。实验开始前要进行一步重要操作，其操作名称是                          。
②反应时，盛粗铜粉的试管中的现象是                              。
③反应后，盛有NaOH溶液的广口瓶中溶液具有漂白、消毒作用，若用钢铁（含Fe、C）制品盛装该溶液会发生电化腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、***菌消毒功效。该电化腐蚀过程中的正极反应式为               。

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某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体（FeSO₄·7H₂O）和胆矾晶体（CuSO₄·5H₂O），其实验方案如下：

请回答下列问题：
（1）过滤用的玻璃仪器有________。
（2）小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯，试分析原因：________________________，要想由沉淀I最终制得纯度较高的绿矾，应如何改进：______________________。
（3）小组成员从资料中获知H₂O₂是一种绿色氧化剂，在滤渣B中加入稀硫酸和H₂O₂可以使B溶解，则该反应的化学方程式为______________________。
（4）有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改用烧碱，重新设计方案，也能最终制得三种物质，你认为后者方案相对于前者方案________（填“更合理” 或“不合理”），理由是__________。

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下列有关Na₂CO₃和NaHCO₃的说法中，正确的是

A．热稳定性：Na₂CO₃＜NaHCO₃

B．相同温度下在水中的溶解度：Na₂CO₃＜NaHCO₃

C．等质量的两种固体，分别与过量盐酸反应，生成CO₂的质量相等

D．取1 mol·L^－1的两种溶液，分别滴入酚酞，溶液颜色较深的是Na₂CO₃溶液

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下列化工生产原理错误的是
①可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠
②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁
③用电冶铝时，原料是氯化铝
④高炉炼铁需要高温，故其中所发生的反应都是吸热反应

A．②③

B．①③

C．①②③

D．②③④

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江苏省东海县矿产丰富，除了水晶制品名扬天下外，蛭石、蛇纹石等矿石储量大，品位高，其相关的耐火、保温隔热材料(主要成分为MgO、Al₂O₃)工业也较发达。某中学化学探究小组通过查阅相关资料，对蛭石的组成进行了实验探究。
Ⅰ.相关资料：①蛭石的成分可看成是由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂组成；
②氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH：

氢氧化物	Fe(OH)₃	Mg(OH)₂	Al(OH)₃
沉淀的pH范围	1.5～4.1	9.4～12.4	3.3～5.2

Ⅱ.相关实验：

Ⅲ.实验数据：
①矿石样品质量为：8.22 g
②实验过程中得到固体的质量：A—2.40 g、D—2.14 g、F—1.56 g
③每次转化所得固体成分只有一种
请你根据以上内容和中学化学知识回答以下问题：
(1)过滤操作需要的玻璃仪器有：_____________________________________。
(2)写出由D制一种红色颜料的化学方程式：_____________________________________。
(3)工业上的耐火材料通常由F及滤液E进一步转化而成，请你根据滤液E中可能含有的成分，设计一个从滤液E制取耐火材料的实验方法：__________________________。
(4)滤液B与NaOH溶液反应时，应控制溶液的pH在7～8之间，这是因为_______________________________________________________。
(5)通过计算，写出用氧化物的形式表示蛭石组成的化学式：___________________________。

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