Question

下图是某化学兴趣小组设计的利用电子垃圾(含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt)制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

已知下列信息：
Cu可与稀硫酸和H₂O₂的混合液反应生成硫酸铜；铁、铝、铜等离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Cu(OH)2
开始沉淀	1.1	4.0	5.4
完全沉淀	3.2	5.2	6.7

 
请回答下列问题：
（1）写出Cu与稀硫酸和H₂O₂的混合液反应的化学方程式：             .。
（2）在操作Ⅱ中，x的取值范围是              。
（3）在操作Ⅲ中，蒸发浓缩需要的玻璃仪器有            。
（4）由滤渣a制取Al₂(SO₄)₃·l8H₂O，探究小组设计了三种方案：

综合考虑上述三种方案，最具可行性的是      (填序号)。
（5）为测定CuSO₄·5H₂O晶体的纯度，进行下列实验：取a g试样配成l00 mL溶液，每次取20．00mL，消除干扰离子后，用b mol·L^-1EDTA(Na₂H₂Y)标准溶液滴定其中的Cu²⁺(离子方程式为Cu²⁺+H₂Y^2-=CuY^2-+2H⁺)，滴定至终点，平均消耗EDTA溶液l2．00 mL。(常温时，5％的Na₂H₂Y水溶液，其pH为4—6。)
①CuSO₄·5H₂O晶体的纯度是            。
②下列滴定方式中，最合理的是(夹持部分略去)             (填序号)。

Answer 1

（1）Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O；（2）5.2≤x＜5.4；（3）酒精灯、玻璃棒、蒸发皿（有玻璃的）；（4）乙；（5）①15b/a×100%；②b。

试题分析：根据题给信息知，该流程是利用电子垃圾(含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt)制备硫酸铜和硫酸铝晶体；分析题给流程图知，Cu、Al、Fe、Au、Pt与稀硫酸和H₂O₂的混合液反应生产硫酸铜、硫酸铝和硫酸铁的混合液，过滤后得滤渣为Au、Pt；滤液用氢氧化钠溶液调节PH的目的为将铝离子和铁离子转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀而除去，过滤得硫酸铜溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得硫酸铜晶体；（1）Cu与稀硫酸和H₂O₂的混合液反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：
Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O；（2）在操作Ⅱ中，用氢氧化钠溶液调节PH的目的为将铝离子和铁离子转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀而除去，根据题给数据知x的取值范围是5.2≤x＜5.4；（3）在操作Ⅲ中，蒸发浓缩需要的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿（有玻璃的）；（4）滤渣a为氢氧化铁和氢氧化铝的混合物，利用其制取Al₂(SO₄)₃·l8H₂O，甲方案制得产品中含有杂质硫酸铁，丙方案制得的产品中含有杂质硫酸钠，最具可行性的是乙；（5）①根据题给信息得关系式：CuSO₄·5H₂O——H₂Y^2-，代入题给数据计算得CuSO₄·5H₂O晶体的纯度是 15b/a×100%；②根据题给信息知，试样和EDTA均为酸性，应用酸式滴定管，选b。