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 , 得到滤渣1的主要成分为 . (2)第②步加H2O2的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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，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____________________________________________

________________________________________________________________________；

得到滤渣1的主要成分为____________。

(2)第②步加H2O2的作用是______________，使用H2O2的优点是______________；调溶液pH的目的是使______________生成沉淀。

(3)用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是___________________________。

(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ，探究小组设计了三种方案：

甲：,蒸发、冷却、结晶、过滤

Al2(SO4)3·18H2O

乙：

,蒸发、冷却、结晶、过滤Al2(SO4)3·18H2O

丙：

,蒸发、冷却、结晶、过滤Al2(SO4)3·18H2O

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。

答案　(1)Cu＋4H＋＋2NOCu2＋＋2NO2↑＋2H2O或3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　Au、Pt

(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋　不引入杂质，对环境无污染　Fe3＋、Al3＋　(3)加热脱水

(4)甲　所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质　乙

解析　根据制备路线可知，Cu、Al、Fe、Au、Pt的混合物中加入稀H2SO4、浓硝酸，则可以将Cu、Al、Fe溶解，Au、Pt不溶解，所以滤渣1的主要成分为Au、Pt，滤液1中含有Cu、Fe、Al的离子。根据滤液2和CuSO4·5H2O可知，滤液2为CuSO4溶液，滤渣2中含有Fe(OH)3和Al(OH)3。

(1)第①步中Cu与酸发生的反应为Cu与浓硝酸的反应：Cu＋4H＋＋2NOCu2＋＋2NO2↑＋2H2O或浓硝酸与稀硫酸的混合过程中硝酸变稀，发生的反应也可能为3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。根据分析可知滤渣1的主要成分为Pt、Au。

(2)第②步操作中加H2O2的目的是将Fe2＋转化为Fe3＋，从而将Fe3＋转化为沉淀除去，防止对CuSO4晶体的制备产生干扰。H2O2的优点是还原产物为H2O，不引入新杂质，同时对环境没有污染，调节pH的目的是将Fe3＋和Al3＋转化为沉淀而除去。

(3)用CuSO4·5H2O制备无水CuSO4，只要除去结晶水即可。在加热过程中CuSO4发生水解，但是因为硫酸不挥发，所以最终得到的仍然是CuSO4，所以只要加热脱水即可。

(4)甲中制备的Al2(SO4)3晶体中含有Fe2(SO4)3。乙、丙两种方案中，乙方案的原子利用率更高。

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