Question

由某金属的混合物(含65%Cu、25%Al、8%Fe及少量Au、Pt)制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线设计如下：

已知物质开始沉淀和沉淀完全时pH如下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Cu(OH)2
沉淀开始时pH	2.7	4.1	8.3
沉淀完全时pH	3.7	5.4	9.8

请回答下列问题：

(1)过滤操作用到的玻璃仪器有________。

(2)第①步Al与足量酸反应的离子方程式为___________________________，

得到滤渣1的主要成分为________。

(3)第②步用NaOH调节溶液pH的范围为________。

(4)由第③步得到CuSO₄·5H₂O晶体的步骤是将滤液2________、________、过滤、洗涤、干燥。

(5)现有洗涤后的滤渣2制取Al₂(SO₄)₃·18H₂O，请将a、b、c补充完整。

Answer

(1)烧杯、玻璃棒、漏斗

(2)Al＋6H＋＋3NO3—=Al3＋＋3NO2↑＋3H2O(或Al＋4H＋＋NO3—=Al3＋＋NO↑＋2H2O) Au、Pt (3)5.4≤pH<8.3

(4)加热浓缩 冷却结晶

【解析】 (1)进行过滤操作时需要用烧杯盛接滤液，用玻璃棒引流，用漏斗过滤。(2)Cu、Al、Fe、Au、Pt中加入稀硫酸和浓硝酸的混合物并加热时，Cu、Al、Fe都被氧化，硝酸浓度较高时生成NO2，硝酸浓度较低时生成NO，Au、Pt不反应，所以滤渣1为Au、Pt。(3)滤液1中含有Cu2＋、Al3＋、Fe3＋，加入NaOH溶液调溶液pH的目的是实现Cu2＋与Al3＋、Fe3＋的分离，当pH＝5.4时，Cu2＋没有沉淀，而Al3＋、Fe3＋沉淀完全，当pH＝8.3时，Cu2＋开始沉淀，所以调节溶液pH的范围为5.4≤pH<8.3。

(4)可采用加热浓缩、冷却结晶的方法将CuSO4溶液变为CuSO4·5H2O晶体。(5)滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3的混合物，根据二者的性质差异将二者分离，首先向滤渣2中加入足量NaOH溶液使Al(OH)3溶解得到AlO2—，过滤除去Fe(OH)3，然后向含有AlO2—的溶液中加入适量硫酸使AlO2—转化为Al2(SO4)3，然后蒸发、冷却、结晶、过滤即可得到Al2(SO4)3·18H2O。