问题 填空题

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+2S2O32-= 2I-+S4O62-

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1234
消耗Na2S2O3标准溶液(mL)25.0025.0226.2024.98
 

此产品中CuSO4·5H2O的质量分数为               

答案

(1)Cu + 4H+ + 2NO3‾ = Cu2+ +2NO2↑+ 2H2O  3Cu+8H++2NO33Cu2++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: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)

题目分析:(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++2NO33Cu2++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%

多项选择题
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