Question

【題目】利用處理廢棄的線路板得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt的金屬混合物制備硫酸銅和硫酸鋁晶體，流程如圖1：

（1）步驟①～③中過濾操作所需要的玻璃儀器除燒杯、漏斗外還有 ．
（2）步驟①中Cu發(fā)生的離子方程式為 ， 此時該溶液中所有的金屬陽離子是；步驟②中得到濾渣2的主要成分是（填化學式）．
（3）濾渣3加適量稀硫酸溶解，將得到溶液進行：蒸發(fā)濃縮， ， 過濾、洗滌，即得到硫酸銅晶體；由濾液3制備Al2（SO4）318H2O時，按化學反應順序用到的試劑依次為 ． （填序號）
①NaOH溶液 ②稀硫酸 ③氨水 ④二氧化碳
（4）在步驟（3）中，發(fā)生反應的第一個離子方程式是
（5）為測定制得硫酸銅晶體（CuSO4xH2O）中結(jié)晶水含量，取12.5g硫酸銅晶體進行加熱分解，得到固體質(zhì)量與溫度的關系如圖2．
已知加熱過程中，硫酸銅晶體分步失去結(jié)晶水．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，計算CuSO4xH2O中x的值為；258℃到650℃時反應的化學方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）玻璃棒
（2）Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O；Cu2+、Fe3+、Al3+；Fe（OH）3
（3）冷卻結(jié)晶；④②
（4）Al3++4OH﹣═AlO2﹣+2H2O
（5）5；2CuSO4 2CuO+2SO2↑+O2↑
【解析】解：（1）過濾操作所用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，所以答案是：玻璃棒；（2）在金屬混合物與硫酸和H2O2的反應中，銅與硫酸和H2O2在加熱條件下反應生成硫酸銅和水，離子方程式為Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O，鐵也被氧化生成Fe3+ ， 鋁生成Al3+ ， 所以此時該溶液中所有的金屬陽離子是Cu2+、Fe3+、Al3+；根據(jù)以上分析步驟②中得到濾渣2的主要成分是Fe（OH）3 ， 所以答案是：Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O；Cu2+、Fe3+、Al3+；Fe（OH）3；（3）根據(jù)以上分析，濾渣3為Cu（OH）2 ， 加硫酸溶解后，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌，即得到硫酸銅晶體；濾液3為偏鋁酸鈉溶液，再通入過量的二氧化碳氣體，生成氫氧化鋁沉淀，過濾向沉淀中加稀硫酸，結(jié)晶得Al2（SO4）318H2O，所以答案是：冷卻結(jié)晶；④②；（4）在步驟（3）中，加入過量的NaOH溶液，發(fā)生反應的第一個離子方程式為Al3++4OH﹣═AlO2﹣+2H2O，所以答案是：Al3++4OH﹣═AlO2﹣+2H2O；（5）加熱過程中，硫酸銅晶體分步失去結(jié)晶水，所以前三段為失去結(jié)晶水的過程，最后一段，硫酸銅粉末就會發(fā)生分解，生成黑色金屬氧化物氧化銅、二氧化硫及氧氣；則由圖示數(shù)據(jù)可知，結(jié)晶水的質(zhì)量為：12.50g﹣8.0g=4.5g

CuSO4xH2O		CuSO4+	xH2O↑
160+18x			18x
12.50g			4.5g

160+18x=50x
解得x=5；
258℃到650℃時，最后一段，硫酸銅粉末就會發(fā)生分解，生成黑色金屬氧化物氧化銅、二氧化硫及氧氣，反應方程式為：2CuSO4 2CuO+2SO2↑+O2↑，所以答案是：5；2CuSO4 2CuO+2SO2↑+O2↑．