（18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，

Question

（18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与酸反应的离子方程为____________________________________；
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 用第③步所得CuSO ₄ ·5H ₂ O制备无水CuSO ₄ 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

Answer 1

（1）Cu+2NO ₃ ^- +4H ⁺ Cu ²⁺ +2NO ₂ ↑+2H ₂ O；3Cu+2NO ₃ ^- +8H ⁺ 3Cu ²⁺ +2NO↑+4H ₂ O；Au、Pt；
（2）将Fe ²⁺ 氧化为Fe ³⁺ ；不引入杂质，对环境无污染；Fe ³⁺ 、Al ³⁺ ；
（3）加热脱水；
（4）甲；所得产品中含有较多的Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ 杂质；乙；
（5） ；c。

将金属混合物处理时，（1）铜和浓硝酸、稀硫酸的混合酸，开始发生：Cu+2NO ₃ ^- +4H ⁺ Cu ²⁺ +2NO ₂ ↑+2H ₂ O，最后发生：3Cu+2NO ₃ ^- +8H ⁺ 3Cu ²⁺ +2NO↑+4H ₂ O；金属混合物中只有Au和Pt不溶于硝酸，其是滤渣的主要成分；
（2）第②步加入过氧化氢的目的是将Fe ²⁺ 氧化为Fe ³⁺ ；过氧化氢氧化亚铁离子时生成的是铁离子和水，不引入杂质，对环境无污染；调整pH值，使溶液中的Fe ³⁺ 、Al ³⁺ 转化为沉淀；
（3）用第③步中所得的五水硫酸铜制取无水硫酸铜的方法是加热脱水；
（4）滤渣2的主要成分是氢氧化铁和氢氧化铝，以此为基础分析该探究小组设计的三种方法，其中方案甲中制得产品中一定含有较多的Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ 杂质；方案乙和丙中，从原子利用的角度考虑，乙方案最合理；
（5）根据探究小组的方案，可知计算五水硫酸铜质量分数的表达式为： ；滴定过程中，未干燥锥形瓶，对结果无影响，排除a；滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡，造成消耗EDTA的读数偏小，测定结果偏低，排除b；未除净干扰离子，造成EDTA消耗偏多，测定结果偏高，选c。
考点定位：此题以硫酸铜和硫酸铝的制备为载体，综合考查了离子方程式的书写、试剂的选择、实验方案的选择、计算结果的求算等知识。