Question

某�；瘜W小組的同學將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設計了如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的方案：

回答下列問題：
（1）第①步參加反應的金屬有

3

種．
（2）第②步加入H₂O₂是因為濾液1中含有

Fe²⁺

離子．使用H₂O₂的優(yōu)點是

濾液1中含有亞鐵離子，加入雙氧水將亞鐵離子氧化成鐵離子，使用雙氧水不引入雜質，還原產物是水，對環(huán)境無污染

．
（3）用第③步所得CuSO₄?5H₂O制備無水硫酸銅的方法是：

控制溫度加熱或灼燒

．
（4）請幫助化學小組的同學完成由濾渣2制取Al₂（SO₄）₃?18H₂O 的實驗步驟：
①取濾渣2，加入足量的

氫氧化鈉溶液

，充分反應后過濾；
②取濾液，加入足量的

CO₂

（填寫試劑的化學式），然后

過濾洗滌

（填寫所需實驗操作的名稱）；
③用適量稀硫酸溶解；
④最后經過

加熱蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾洗滌

（填寫所需實驗操作的名稱），獲得Al₂（SO₄）₃?18H₂O晶體．
（5）第③步所得CuSO₄?5H₂O含有可溶性雜質Na₂SO₄．為了用重量法測定CuSO₄?5H₂O的純度，選用BaCl₂（aq）和其他必要的試劑，請列出必須測定的物理量

m（試樣）、m（恒重后的BaSO₄）

．

Answer 1

分析：（1）第①步參加反應的金屬有銅、鋁、鐵3種；
（2）濾液1中含有亞鐵離子，加入雙氧水將亞鐵離子氧化成鐵離子，使用雙氧水不引入雜質，還原產物是水，對環(huán)境無污染；
（3）第③步由五水硫酸銅制備硫酸銅的方法應是在坩堝中加熱脫水；
（4）①加入足量的氫氧化鈉溶液，使氫氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉；
②根據(jù)碳酸的酸性大于氫氧化鋁的酸性，通入二氧化碳置換出氫氧化鋁，然后過濾洗滌得到純凈的氫氧化鋁；
④氫氧化鋁用稀硫酸溶解后，再經過加熱蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾洗滌操作，獲得Al₂（SO₄）₃?18H₂O晶體；
（5）需要知道樣品的質量和生成的硫酸鋇沉淀的質量，就可以計算出CuSO₄?5H₂O的純度．

解答：解：（1）金屬的混合物能夠與稀硫酸、稀硝酸反應的金屬有銅、鋁、鐵，所以有3種，
故答案為：3；
（2）由于濾液1中含有亞鐵離子，加入雙氧水將亞鐵離子氧化成鐵離子，使用雙氧水不引入雜質，還原產物是水，對環(huán)境無污染，
故答案為：Fe²⁺；不引入雜質，還原產物是水，對環(huán)境無污染；
（3）第③步由五水硫酸銅制備硫酸銅的方法應是在坩堝中加熱脫水；
故答案為：控制溫度加熱或灼燒；
（4）①取濾渣2，加入足量的氫氧化鈉溶液，使沉淀中的氫氧化鋁溶解，
故答案為：氫氧化鈉溶液；
②利用碳酸的酸性大于氫氧化鋁的酸性，通入過量的二氧化碳，可以生成氫氧化鋁沉淀；再經過過濾、洗滌，得到純凈的氫氧化鋁，
故答案為：CO₂，過濾洗滌；
④氫氧化鋁用稀硫酸溶解后，再經過加熱蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾洗滌操作，可以獲得Al₂（SO₄）₃?18H₂O晶體，
故答案為：加熱蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾洗滌；
（5）計算CuSO₄?5H₂O的純度，需要知道樣品的質量和生成的硫酸鋇沉淀的質量，
故答案為：m（試樣）、m（恒重后的BaSO₄）．

點評：本題借助制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的實驗設計，考查了物質的分離、實驗設計、試劑選擇等知識點，明確離子的性質是解本題關鍵，題目難度中等．