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    信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，将得到的红色金属M和金属E进行如下框图所示转化，获得高效净水剂K2EO4.(答题时，化学式及化学方程式中的M、E均用所对应的元素符号表示)：

    （1）写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的离子方程式             。

    （2）检验X中阳离子的方法和现象是                 。

    （3）某同学取X的溶液在空气中放置后，酸化并加入KI和淀粉溶液，溶液变为蓝色。试用离子方程式表示溶液变为蓝色的原因：          。

    （4）由MSO4的蓝色溶液经一系列操作可以获得蓝色晶体，这些操作中用到的实验仪器除了酒精灯、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台外，还需要用到的硅酸盐仪器有           (填写仪器名称)。

    （5）某同学利用H2还原MO来测定M的相对原子质量，下图是测定装置示意图。A中试剂是盐酸。

    ①装置D的作用             ；

    ②连接好装置并检验装置的气密性后，应首先“加热反应管E”还是“从A瓶中逐滴加入液体”?            在这两步之间还应进行的操作是                  。

    ③该实验设计是否还有不足之处？若有请指出并改进，如没有本问可不答。

    （6）试说明K2EO4可用作高效净水剂的原因           。

     

    【答案】

    （17分）（1）Cu＋H2O2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O （2分）

    （2）取X溶液少许于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液不显红色，再向试管中加入几滴新制氯水，溶液显红色。（2分）

    （3）2Fe3+ + 2I-＝2Fe2+ + I2  （2分）（4）蒸发皿（2分）

    （5）①吸收水蒸气，干燥H2 （2分）  ②从A瓶中逐滴加入液体（1分）     检验H2的纯度（1分）

    ③有不足（1分），未进行尾气处理，可用酒精灯将未反应的氢气燃烧掉。（2分）

    （6）高铁酸钾具有强氧化性，杀菌后自身被还原为Fe3+，Fe3+水解后生成的氢氧化铁胶体又具有较强的吸附性，因而高铁酸钾可有做高效净水剂。

    【解析】

    试题分析：（1）M是红色金属，则M是铜。双氧水具有强氧化性，在稀硫酸溶液中能把铜氧化生成硫酸铜，而双氧水的还原产物是水，反应的离子方程式是Cu＋H2O2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O。

    （2）Y能和KSCN溶液反应，溶液显红色，所以Y中含有铁离子，因此E是金属铁。铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，即X是硫酸亚铁。亚铁离子具有还原性，据此可以检验，即检验X中阳离子的方法和现象是取X溶液少许于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液不显红色，再向试管中加入几滴新制氯水，溶液显红色。

    （3）亚铁离子具有还原性，在空气中易被氧化生成铁离子，铁离子具有氧化性，能把碘化钾氧化生成单质碘，碘遇淀粉显蓝色，反应的离子方程式是2Fe3+ + 2I-＝2Fe2+ + I2。

    （4）从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体的操作是蒸发，除了酒精灯、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台外，还需要用到的硅酸盐仪器蒸发皿。

    （5）①B装置是制备氢气的，由于盐酸易挥发，所以生成的氢气中含有氯化氢和水蒸气，因此C装置中盛有饱和食盐水，吸收氯化氢，D装置中盛有浓硫酸，吸收水蒸气，干燥氢气。

    ②由于装置中还含有空气，实验前需要利用氢气排尽空气，所以首先从A瓶中逐滴加入液体。又因为氢气是可燃性气体，点燃前需要检验氢气的纯度，所以在这两步之间还应进行的操作是检验氢气的纯度。

    ③由于氢气是可燃性气体，不能随意排放到空气中，所以该装置存在不足，改进的方法是用酒精灯将未反应的氢气燃烧掉即可。

    （6）由于高铁酸钾具有强氧化性，杀菌后自身被还原为Fe3+，Fe3+水解后生成的氢氧化铁胶体又具有较强的吸附性，因而高铁酸钾可有做高效净水剂。

    考点：考查金属铜、铁的性质、亚铁离子的检验、蒸发操作仪器的选择、氢气的制备和净化、尾气处理、实验方案评价、高铁酸钾的净水剂等

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?天津）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某“变废为宝”学生探究小组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，并设计出如图1制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

    请回答下列问题：
    （1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为
    Cu+4H++2NO3-
     加热 
    .
     
    Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-
     加热 
    .
     
    3Cu2++2NO↑+4H2O
    Cu+4H++2NO3-
     加热 
    .
     
    Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-
     加热 
    .
     
    3Cu2++2NO↑+4H2O
    ；
    得到滤渣1的主要成分为
    Au、Pt
    Au、Pt
    ．
    （2）第②步加H2O2的作用是
    将Fe2+氧化为Fe3+
    将Fe2+氧化为Fe3+
    ，使用H2O2的优点是
    不引入杂质，对环境无污染
    不引入杂质，对环境无污染
    ；调溶液pH的目的是使
    Fe3+、Al3+
    Fe3+、Al3+
    生成沉淀．
    （3）用第③步所得CuSO4?5H2O制备无水CuSO4的方法是
    加热脱水
    加热脱水
    ．
    （4）由滤渣2制取Al2（SO4）3?18H2O，探究小组设计了三种方案：
    上述三种方案中，
    甲
    甲
    方案不可行，原因是
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    ：从原子利用率角度考虑，
    乙
    乙
    方案更合理．
    （5）探究小组用滴定法测定CuSO4?5H2O （Mr=250）含量．取a g试样配成100mL溶液，每次取20.00mL，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=
    c mol?L-1×b×10-3L×250g?mol-1×5
    ag
    ×100%
    c mol?L-1×b×10-3L×250g?mol-1×5
    ag
    ×100%
    ；
    下列操作会导致CuSO4?5H2O含量的测定结果偏高的是
    c
    c
    ．
    a．未干燥锥形瓶    b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡    c．未除净可与EDTA反应的干扰离子．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某“变废为宝”学生探究小组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：
    请回答下列问题：
    （1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为
    Cu+4H++2NO3-
      △  
    .
     
    Cu2++2NO2↑+2H2O
    或3Cu+8H++2NO3-
      △  
    .
     
    3Cu2++2NO↑+4H2O
    Cu+4H++2NO3-
      △  
    .
     
    Cu2++2NO2↑+2H2O
    或3Cu+8H++2NO3-
      △  
    .
     
    3Cu2++2NO↑+4H2O
    ；得到滤渣1的主要成分为（填化学式）
    Au、Pt
    Au、Pt
    ．
    （2）第②步加H2O2的作用是
    将Fe2+氧化为Fe3+
    将Fe2+氧化为Fe3+
    ，使用H2O2的优点是
    不引入杂质，对环境无污染
    不引入杂质，对环境无污染
    ；调溶液pH的目的是使
    Fe3+、Al3+
    Fe3+、Al3+
    生成沉淀．
    （3）用第③步所得CuSO4?5H2O制备无水CuSO4的方法是
    加热脱水
    加热脱水
    ．
    （4）由滤渣2制取Al2（SO4）3?18H2O，探究小组设计了三种方案：

    上述三种方案中，
    甲
    甲
    方案不可行，原因是
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    ：从原子利用率角度考虑，
    乙
    乙
    方案更合理．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某化学兴趣小组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，并设计出利用此金属混合物制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

    请回答下列问题：
    （1）第①步Cu与酸反应的离子方程式为
    Cu+4H++2NO3-
      △  
    .
     
    Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-
      △  
    .
     
    3Cu2++2NO↑+4H2O
    Cu+4H++2NO3-
      △  
    .
     
    Cu2++2NO2↑+2H2O 或3Cu+8H++2NO3-
      △  
    .
     
    3Cu2++2NO↑+4H2O
    ，得到滤渣1的主要成分为
    Au、Pt
    Au、Pt
    ．
    （2）第②步加H2O2的作用是
    将Fe2+氧化为Fe3+
    将Fe2+氧化为Fe3+
    ，调节溶液pH的目的是使
    Fe3+、Al3+生成沉淀
    Fe3+、Al3+生成沉淀
    ．
    （3）用第③步所得CuSO4?5H2O制备无水CuSO4的方法是
    加热脱水
    加热脱水
    ．
    （4）由滤渣2制取Al2（SO4）3?18H2O，探究小组设计了三种方案：
    上述三种方案中，
    乙
    乙
    方案可行．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?无锡一模）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到主要含Cu、Al及少量Fe、Au、Pt等金属的混合物，设计了如下制备硫酸铜晶体和硫酸铝晶体的路线：

    部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
    沉淀物 Fe（OH）2 Fe（OH）3 Al（OH）3 Cu（OH）2
    开始沉淀 5.8 1.1 4.0 5.4
    完全沉淀 8.8 3.2 5.2 6.7
    请回答下列问题：
    （1）第①步操作前需将金属混合物进行粉碎，其目的是
    增大金属和酸的接触面积，加快反应速率
    增大金属和酸的接触面积，加快反应速率
    ．
    （2）某学生认为用H2O2代替浓HNO3更好，理由是
    不产生对环境有污染的气体
    不产生对环境有污染的气体
    ；
    请写出Cu溶于H2O2与稀硫酸混合溶液的离子方程式：
    Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O
    Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O
    ．
    （3）第②步中应将溶液pH调至
    5.2～5.4
    5.2～5.4
    ．
    （4）由滤渣2制取Al2（SO4）3?18H2O，探究小组设计了两种方案：

    你认为
    甲
    甲
    种方案为最佳方案，理由是
    甲得到产品纯度高
    甲得到产品纯度高
    、
    原子利用率高
    原子利用率高
    ．
    （5）为了测定硫酸铜晶体的纯度，某同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液，取10mL溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3～4，加入过量的KI，用0.100 0mol?L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，共消耗14.00mL  Na2S2O3标准溶液．上述过程中反应的离子方程式如下：
    2Cu2++4I-═2CuI（白色）↓+I2S2O
     
    2-
    3
    +I2═2I-+S4O
     
    2-
    6

    ①样品中硫酸铜晶体的质量分数为
    87.5%
    87.5%
    ．
    ②另一位同学提出通过测定样品中硫酸根离子的量也可求得硫酸铜晶体的纯度，其他同学认为此方案不可行，理由是
    样品中含有Na2SO4等杂质
    样品中含有Na2SO4等杂质
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某探究小组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，并设计出制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

    请回答下列问题：
    （1）得到滤渣1的主要成分为
    Au、Pt
    Au、Pt
    ．
    （2）第②步加H2O2的作用是
    将Fe2+氧化为Fe3+
    将Fe2+氧化为Fe3+
    ，使用H2O2的优点是
    不引入杂质，对环境无污染
    不引入杂质，对环境无污染
    ，调溶液pH的目的是使
    Fe3+、Al3+
    Fe3+、Al3+
    生成沉淀．
    （3）操作3的名称是
    蒸发浓缩
    蒸发浓缩
    、
    冷却结晶
    冷却结晶
    、
    过滤
    过滤
    ．
    （4）由滤渣2制取Al2（S04）3?18H2O，探究小组设计了三种方案：

    上述三种方案中，
    甲
    甲
    方案不可行，原因是
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质
    从原子利用率角度考虑，
    乙
    乙
    方案更合理．

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