（12分）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线
（12分）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线： 请回答下列问题：⑴ 第①步Cu与混酸反应的离子方程式为_________ _____________________；得到滤渣1的主要成分为_________ ____ _ _ ____。⑵ 第②步加H 2 O 2 的作用是_________ ____________，使用H 2 O 2 的优点是____ _____；调溶液pH的目的是使____________ ___________________生成沉淀。⑶ 简述第③步由滤液2得到CuSO 4 ·5H 2 O的方法是________ ________________ 。⑷ 由滤渣2制取Al 2 (SO 4 ) 3 ·18H 2 O ，探究小组设计了三种方案： 上述三种方案中，_______ __________方案不可行，原因是_________ ________________：从原子利用率角度考虑，_____ ______方案更合理。⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO 4 ·5H 2 O （Mr＝250）含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol·L － 1 EDTA（H 2 Y 2 － ）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu 2+ + H 2 Y 2 － ＝ CuY 2 － + 2H + 写出计算CuSO 4 ·5H 2 O质量分数的表达式ω＝ ___________ __________________ ；下列操作会导致CuSO 4 ·5H 2 O含量的测定结果偏高的是____ _________。a．未干燥锥形瓶 b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c．未除净可与EDTA反应的干扰离子
⑴ Cu + 4H + + 2NO  Cu 2+ + 2NO 2 ↑+ 2H 2 O 或3Cu + 8H + + 2NO 3Cu 2+ + 2NO↑+ 4H 2 O Au、Pt⑵ 将Fe 2+ 氧化为Fe 3+ 不引入杂质，对环境无污染 Fe 3+ 、Al 3+ ⑶ 蒸发冷却 结晶过滤 ⑷ 甲 所得产品中含有较多Fe 2 (SO 4 ) 3 杂质 乙 ⑸  × 100% c |
| 试题分析：（1）浓硝酸具有强氧化性，能把铜氧化生成硝酸铜、NO和水，反应的方程式是 Cu + 4H + + 2NO Cu 2+ + 2NO 2 ↑+ 2H 2 O。由于浓硝酸和硫酸都不能溶解Au或Pt，所以滤渣是1的主要成分为Au、Pt。（2）由于滤液中可能含有亚铁离子，所以加入双氧水的目的是将Fe 2+ 氧化为Fe 3+ ，然后生成氢氧化铁沉淀而除去。双氧水的还原产物是水，所以双氧水作为氧化剂的优点是不引入杂质，对环境无污染。要回收铜，就必需除去溶液中的铁离子和铝离子，所以调溶液pH的目的是使Fe 3+ 、Al 3+ 形成沉淀而除去。 （3）硫酸铜易溶于水，所以要得到硫酸铜晶体需要经过蒸发、冷却、结晶、过滤。 （4）由于甲方案中硫酸和氢氧化铁及氢氧化铝都是反应的，所以生成的滤液中含有硫酸铁和硫酸铝。因此如果直接蒸发，将使所得产品中含有较多Fe 2 (SO 4 ) 3 杂质。由于铝的金属性强于铁的，所以方案乙中铝能置换出铁，从原子利用率最高。而方案丙中生成的硫酸铝小于方案乙中生成的硫酸铝，原子利用率没有乙高。 （5）消耗EDTA的物质的量是0.001bcmol，所以根据反应的方程式可知，消耗铜离子的物质的量也是0.001bcmol，所以每一份中胆矾的物质的量是0.001bcmol。因此CuSO 4 ·5H 2 O质量分数的表达式ω＝  × 100% 。根据表达式可知，如果未干燥锥形瓶，是不会影响实验结果的。若滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡，则消耗标准液的体积将减少，测定结果偏低；如果未除净可与EDTA反应的干扰离子，则消耗标准液的体积将偏大，测定结果偏高，因此答案选C。点评：化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。纵观近几年高考，主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，要求考生必须冷静的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能正确作答。 探究性实验的一般思路 1、准确地把握实验目的 2、利用已学知识，分析如何实现这个目的-－实验原理 3、结合实验材料，初步确定设计对策－－实验方案 |