题目

题型：不详难度：来源：

（10分）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成严重威胁。某研究性学习小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含Cu、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并用如下流程制备胆矾晶体（CuSO₄•5H₂O）：
 
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

阳离子	Fe3+	Fe2+	Cu2+
开始沉淀	1.5	6.4	4.2
完全沉淀	3.2	8.9	6.7

（1）滤渣Ⅰ的主要成份是（写化学式）______。
（2）反应Ⅱ中加入H₂O₂的作用是______。
（3）沉淀过程中发生反应的离子方程式有______、______。
（4）操作Ⅰ的步骤是______、______、过滤、洗涤、干燥。
（5）测定胆矾晶体纯度的实验步骤如下：
a. 准确称取3.125g胆矾晶体样品配成100mL溶液；
b. 取10.00 mL溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，加入过量KI固体，发生反应：
2Cu²⁺ +4Iˉ=2CuI↓ + I₂
c. 继续向上述混合物中，逐滴加入0.1000 mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液至恰好完全反应，共消耗12. 00mL Na₂S₂O₃溶液：I₂＋2S₂O= 2Iˉ＋S₄O
求样品中胆矾晶体的质量分数（写出计算过程）。

答案

（1）Au、Pt    （2）使Fe²⁺氧化为Fe³⁺
（3）H⁺ + OHˉ = H₂O    Fe³⁺ + 3OHˉ= Fe(OH)₃↓ 
（4）蒸发浓缩     冷却结晶 
（5）96%（无计算过程不得分）
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(胆矾) =  

解析

试题分析：⑴在金属混合物中只有Au、Pt不溶于硝酸，故滤渣Ⅰ的主要成份是Au、Pt。
⑵过滤I的滤液中含有Cu²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺，根据这些阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH可知，加入H₂O₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，才能将铁转化为Fe(OH)₃沉淀除去。
⑶在沉淀过程中加入NaOH，中和H⁺（H⁺ + OHˉ = H₂O），提高pH使Fe³⁺转化Fe(OH)₃沉淀（Fe³⁺ + 3OHˉ= Fe(OH)₃↓）。
⑷过滤Ⅱ的滤液中含有CuSO₄，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得胆矾晶体。
⑸详见参考答案的解答过程