Question

现有一份含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，设计出如下路线制备胆矾和硫酸铝晶体：

请回答下列问题：

（1）第①步Cu与酸、氧气反应的离子方程式为_____________________________________；

（2）第②步加H₂O₂的作用是（ 用离子方程式表示原因）__________________________；

（3）由滤渣2制取Al₂（SO₄）₃·18H₂O ，探究小组设计了三种方案：

上述三种方案中，甲方案的缺陷是______________________________；

等量滤渣生成Al₂（SO₄）₃·18H₂O最多的是方案__________。

Answer

（1）2Cu＋4H＋＋O2 2Cu2＋＋2H2O

（2）将2Fe2＋+H2O2 + 2H+ =2Fe3＋+2H2O

（3）所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质 乙。

【解析】

试题分析：Cu、Al及少量Fe、Au、Pt等金属的混合物中加入硫酸和浓硝酸的混合物溶解，可以得到铁盐、铝盐、铜盐等，Au、Pt等不容无可以滤出，向混合液中加入双氧水和氢氧化钠，加H2O2的作用是把Fe2+ 氧化为Fe3+ ，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境物污染，调溶液pH的目的是使Al3+形成沉淀，而Fe3+留在滤液中，再在滤渣中加H2SO4生成Al2（SO4 ）3 ，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。（1）过氧化氢做氧化剂被还原为水，产物无污染，铜在酸溶液中被过氧化氢氧化为铜离子，本身被还原为水，反应的离子方程式为：2Cu＋4H＋＋O2 2Cu2＋＋2H2O；（2）第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境物污染。（3）制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中，甲方案先在滤渣中加H2SO4，生成Fe2（SO4 ）3 和Al2（SO4 ）3，再，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，晶体中含有较多的Fe2（SO4 ）3杂质；乙方案先在滤渣中加H2SO4，生成Fe2（SO4 ）3 和Al2（SO4 ）3，再加Al粉和Fe2（SO4 ）3生成Al2（SO4 ）3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得纯净的硫酸铝晶体；丙方案先在滤渣中加NaOH，产生的Al（OH）3反应生成NaAlO2，再在滤液中加H2SO4生成Al2（SO4 ）3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体；但从原子利用角度考虑乙方案最合理，因为从原子利用率和是否产生杂质考虑知，乙方案得到产品纯度高、原子利用率高，故其更合理。

考点：考查物质的分离、试剂选择、实验设计与评价等知识。