Question

某探究小组将一批电子废弃物简单处理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计如下制备硫酸铜晶体和无水氯化铁的方案：

已知：Cu²⁺ + 4NH₃·H₂O＝[Cu(NH₃)₄]²⁺ + 4H₂O

请回答下列问题：

（1）步骤①Cu与酸反应的离子方程式为                                         。

（2）步骤②加H₂O₂的作用是                   ，滤渣2为(填化学式)             。

（3）步骤⑤不能直接加热脱水的理由是                                           。

（4）若滤液1中Cu²⁺的浓度为0．02mol·L^-1，则氢氧化铜开始沉淀时的pH =          

     (已知：Ksp[Cu(OH)₂]＝2．0×10^-20)。

（5）已知：2Cu²⁺＋4I^-＝ 2CuI↓＋I₂    I₂＋2S₂O₃^2-＝ 2I^-＋S₄O₆^2-

某同学为了测定CuSO₄·5H₂O产品的质量分数可按如下方法：取3．00g产品，用水溶解后，加入足量的KI溶液，充分反应后过滤、洗涤，将滤液稀释至250mL，取50mL加入淀粉溶液作指示剂，用0．080 mol·L^-1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定，达到滴定终点的依据是                                             。

四次平行实验耗去Na₂S₂O₃标准溶液数据如下：

实验序号	1	2	3	4
消耗Na2S2O3标准溶液(mL)	25．00	25．02	26．20	24．98

此产品中CuSO₄·5H₂O的质量分数为                。

Answer

（1）Cu + 4H+ + 2NO3‾ = Cu2+ +2NO2↑+ 2H2O 3Cu+8H++2NO3‾3Cu2++2NO↑+4H2O （任写一个给2分）

（2）将Fe2+氧化成Fe3+ （1分） Fe(OH)3、Al(OH)3 （各1分共2分）

（3）FeCl3易水【解析】
FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl，加热能促进FeCl3的水解，蒸干得不到FeCl3。（2分）

（4） 5 （2分）

（5）溶液由蓝色褪为无色且半分钟内不恢复原色 （2分） 83．3% （2分）

【解析】

试题分析：（1）浓硝酸与稀硫酸混合后，可能为浓硝酸也可能为稀硝酸，所以离子方程式为：Cu + 4H+ + 2NO3‾ = Cu2+ +2NO2↑+ 2H2O或3Cu+8H++2NO3‾3Cu2++2NO↑+4H2O

（2）H2O2具有强氧化性，所以H2O2的作用是将Fe2+氧化成Fe3+；加入足量氨水，Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3沉淀和Al(OH)3沉淀，所以滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3。

（3）FeCl3为强酸弱碱盐，容易发生水解反应：FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl，加热能促进FeCl3的水解，蒸干得不到FeCl3。

（4）c2（OH‾）•c（Cu2+）= Ksp[Cu(OH)2]，代入数据可求出c（OH‾）=1．0×10-9mol•L‾1，pH=-lgc（H+）=-lg【Kw÷c（OH‾）】=5。

（5）Cu2+把I‾氧化为I2，加入淀粉溶液变蓝，用Na2S2O3标准溶液滴定，达到滴定终点时，Na2S2O3与I2恰好完全反应，所以达到滴定终点的依据是：溶液由蓝色褪为无色且半分钟内不恢复原色；实验3所测数据明显大于其他3组数据，说明实验3出现了实验错误，应舍去，根据其他3组数据求出平均值，根据2Cu2+＋4I-＝ 2CuI↓＋I2和I2＋2S2O32-＝ 2I-＋S4O62-可得对应关系：S2O32- ～ Cu2+，所以n（CuSO4•5H2O）=n（Cu2+）=n（S2O32- ）=0．080 mol·L-1 ×（25．00+25．02+24．98）/3L=0．002mol，所以此产品中CuSO4·5H2O的质量分数为：0．002mol×250g/mol×5÷3．00g×100%=83．3%

考点：本题考查化学流程的分析、化学方程式的书写、盐类水解的应用、pH的计算、氧化还原反应滴定及计算。