Question

由某金屬的混合物(含65%Cu、25%Al、8%Fe及少量Au、Pt)制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線設(shè)計(jì)如下：

已知物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)pH如下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Cu(OH)2
沉淀開始時(shí)pH	2.7	4.1	8.3
沉淀完全時(shí)pH	3.7	5.4	9.8

 
請(qǐng)回答下列問題：
(1)過濾操作用到的玻璃儀器有________。
(2)第①步Al與足量酸反應(yīng)的離子方程式為___________________________，
得到濾渣1的主要成分為________。
(3)第②步用NaOH調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為________。
(4)由第③步得到CuSO₄·5H₂O晶體的步驟是將濾液2________、________、過濾、洗滌、干燥。
(5)現(xiàn)有洗滌后的濾渣2制取Al₂(SO₄)₃·18H₂O，請(qǐng)將a、b、c補(bǔ)充完整。

Answer 1

　(1)燒杯、玻璃棒、漏斗
(2)Al＋6H^＋＋3NO₃^—=Al^3＋＋3NO₂↑＋3H₂O(或Al＋4H^＋＋NO₃^—=Al^3＋＋NO↑＋2H₂O)　Au、Pt　(3)5.4≤pH<8.3
(4)加熱濃縮　冷卻結(jié)晶

　(1)進(jìn)行過濾操作時(shí)需要用燒杯盛接濾液，用玻璃棒引流，用漏斗過濾。(2)Cu、Al、Fe、Au、Pt中加入稀硫酸和濃硝酸的混合物并加熱時(shí)，Cu、Al、Fe都被氧化，硝酸濃度較高時(shí)生成NO₂，硝酸濃度較低時(shí)生成NO，Au、Pt不反應(yīng)，所以濾渣1為Au、Pt。(3)濾液1中含有Cu^2＋、Al^3＋、Fe^3＋，加入NaOH溶液調(diào)溶液pH的目的是實(shí)現(xiàn)Cu^2＋與Al^3＋、Fe^3＋的分離，當(dāng)pH＝5.4時(shí)，Cu^2＋沒有沉淀，而Al^3＋、Fe^3＋沉淀完全，當(dāng)pH＝8.3時(shí)，Cu^2＋開始沉淀，所以調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為5.4≤pH<8.3。
(4)可采用加熱濃縮、冷卻結(jié)晶的方法將CuSO₄溶液變?yōu)镃uSO₄·5H₂O晶體。(5)濾渣2為Fe(OH)₃、Al(OH)₃的混合物，根據(jù)二者的性質(zhì)差異將二者分離，首先向?yàn)V渣2中加入足量NaOH溶液使Al(OH)₃溶解得到AlO₂^—，過濾除去Fe(OH)₃，然后向含有AlO₂^—的溶液中加入適量硫酸使AlO₂^—轉(zhuǎn)化為Al₂(SO₄)₃，然后蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過濾即可得到Al₂(SO₄)₃·18H₂O。