Question

信息時代給人們的生活帶來了極大的便利，但同時也產生了大量的電子垃圾．某化學興趣小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到了主要含Cu、Al及少量Fe、Au等金屬的混合物，并設計了如下制備硫酸銅晶體和硫酸鋁晶體的路線：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Cu（OH）2
開始沉淀	1.1	4.0	5.4
完全沉淀	3.2	5.2	6.7

（1）過濾操作中用到的玻璃儀器有______．
（2）Cu可溶于稀硫酸與H₂O₂的混合溶液，其離子方程式是______．
（3）濾渣a的主要成分是______．
（4）步驟③中X的取值范圍是______．
（5）假設制得的CuSO₄?5H₂O中只含Na₂SO₄雜質，若用該樣品進行“硫酸銅晶體結晶水含量的測定”實驗，測得結晶水含量______（填“偏低”、“偏高”或“無影響”）．乙同學取1.280g該樣品，加熱至恒重稱得質量變為0.830g，則此樣品的純度為______．（用小數表示，保留三位有效數字）

Answer 1

解：（1）過濾是化學實驗中經常用到的實驗操作．過濾操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；
故答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）Cu可溶于稀硫酸與H₂O₂的混合溶液，銅被氧化成銅離子，雙氧水生成水，根據化合價升降相等配平，反應的離子方程式是：Cu+H₂O₂+2H⁺→Cu²⁺+2H₂O；
故答案為：Cu+H₂O₂+2H⁺═Cu²⁺+2H₂O；
（3）由于Cu、Al、Fe都因反應溶解于溶液中，剩下Au不反應，過濾到了濾渣a中；
故答案為：Au；
（4）加入氫氧化鈉溶液調節PH=x，目的是生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁開始沉淀PH=4，沉淀完全PH=5.2，氫氧化銅開始沉淀PH=5.4，所以選擇的PH范圍是：5.2≤X＜5.4；
故答案為：5.2≤X＜5.4；
（5）含有硫酸鈉雜質，利用質量差求出的結晶水的質量減少，結晶水含量偏低；
結晶水的質量是：1.280g-0.830g=0.45g，n（H₂O）==0.025mol，n（CuSO₄）=×0.025mol=0.005mol，
樣品的純度為：=0.977；
故答案為：0.977．
分析：（1）過濾操作用到的儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）銅被雙氧水氧化成銅離子，Cu+H₂O₂+2H⁺→Cu²⁺+2H₂O；
（3）Cu、Al及少量Fe、Au等金屬的混合物，其中銅、鋁、鐵都發生反應而溶解，Au化學性質穩定，成為濾渣a的主要成分；
（4）濾渣c是氫氧化鋁，根據部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH表，選擇使氫氧化鋁沉淀完全且氫氧化銅不沉淀的PH；
（5）由于含有硫酸鈉雜質，加熱后質量減少數值偏小，結晶水含量偏低；根據質量差計算出結晶水的質量，再計算出樣品中含有的硫酸銅晶體的質量和純度．
點評：本題考查金屬混合物的分離和提純，關鍵是提取題中的信息，根據所學知識完成，本題難度中等．