Question

信息時(shí)代給人們的生活帶來(lái)了極大的便利，但同時(shí)也產(chǎn)生了大量的電子垃圾．某化學(xué)興趣小組將一批廢棄的線路板簡(jiǎn)單處理后，得到了主要含Cu、Al及少量Fe、Au等金屬的混合物，并設(shè)計(jì)了如下制備硫酸銅晶體和硫酸鋁晶體的路線：部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表

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

（1）過(guò)濾操作中用到的玻璃儀器有

 

．
（2）Cu可溶于稀硫酸與H₂O₂的混合溶液，其離子方程式是

 

．
（3）濾渣a的主要成分是

 

．
（4）步驟③中X的取值范圍是

 

．
（5）假設(shè)制得的CuSO₄?5H₂O中只含Na₂SO₄雜質(zhì)，若用該樣品進(jìn)行“硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)，測(cè)得結(jié)晶水含量

 

（填“偏低”、“偏高”或“無(wú)影響”）．乙同學(xué)取1.280g該樣品，加熱至恒重稱(chēng)得質(zhì)量變?yōu)?.830g，則此樣品的純度為

 

．（用小數(shù)表示，保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

考點(diǎn)：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),鋁的化學(xué)性質(zhì),鐵的化學(xué)性質(zhì),物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）過(guò)濾操作用到的儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）銅被雙氧水氧化成銅離子，Cu+H₂O₂+2H⁺→Cu²⁺+2H₂O；
（3）Cu、Al及少量Fe、Au等金屬的混合物，其中銅、鋁、鐵都發(fā)生反應(yīng)而溶解，Au化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，成為濾渣a的主要成分；
（4）濾渣c(diǎn)是氫氧化鋁，根據(jù)部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH表，選擇使氫氧化鋁沉淀完全且氫氧化銅不沉淀的PH；
（5）由于含有硫酸鈉雜質(zhì)，加熱后質(zhì)量減少數(shù)值偏小，結(jié)晶水含量偏低；根據(jù)質(zhì)量差計(jì)算出結(jié)晶水的質(zhì)量，再計(jì)算出樣品中含有的硫酸銅晶體的質(zhì)量和純度．

解答： 解：（1）過(guò)濾是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到的實(shí)驗(yàn)操作．過(guò)濾操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；
故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）Cu可溶于稀硫酸與H₂O₂的混合溶液，銅被氧化成銅離子，雙氧水生成水，根據(jù)化合價(jià)升降相等配平，反應(yīng)的離子方程式是：Cu+H₂O₂+2H⁺→Cu²⁺+2H₂O；
故答案為：Cu+H₂O₂+2H⁺═Cu²⁺+2H₂O；
（3）由于Cu、Al、Fe都因反應(yīng)溶解于溶液中，剩下Au不反應(yīng)，過(guò)濾到了濾渣a中；
故答案為：Au；
（4）加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH=x，目的是生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁開(kāi)始沉淀PH=4，沉淀完全PH=5.2，氫氧化銅開(kāi)始沉淀PH=5.4，所以選擇的PH范圍是：5.2≤X＜5.4；
故答案為：5.2≤X＜5.4；
（5）含有硫酸鈉雜質(zhì)，利用質(zhì)量差求出的結(jié)晶水的質(zhì)量減少，結(jié)晶水含量偏低；
結(jié)晶水的質(zhì)量是：1.280g-0.830g=0.45g，n（H₂O）=

0.45g

18g?mol-1

=0.025mol，n（CuSO₄）=

1

5

×0.025mol=0.005mol，
樣品的純度為：

0.005mol×250g?mol-1

1.280g

=0.977；
故答案為：0.977．

點(diǎn)評(píng)：本題考查金屬混合物的分離和提純，關(guān)鍵是提取題中的信息，根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成，本題難度中等．