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：

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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________________________________________________________________________。

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________________________________________________________________________。

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