Question

（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）。

 

Answer 1

（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）

【解析】
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

考点：考查化工生产流程图。