请回答下列问题:
得到滤渣1的主要成分为Au、Pt.
(2)第②步加H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,使用H2O2的优点是不引入杂质,对环境无污染;调溶液pH的目的是使Fe3+、Al3+生成沉淀.
(3)用第③步所得CuSO4•5H2O制备无水CuSO4的方法是加热脱水.
(4)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,甲方案不可行,原因是所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质:从原子利用率角度考虑,乙方案更合理.
(5)探究小组用滴定法测定CuSO4•5H2O (Mr=250)含量.取a g试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用c mol•L﹣1 EDTA(H2Y2﹣)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL.滴定反应如下:Cu2++H2Y2﹣=CuY2﹣+2H+
下列操作会导致CuSO4•5H2O含量的测定结果偏高的是c.
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.
【考点】GR:常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;U3:制备实验方案的设计
【专题】16:压轴题;527:几种重要的金属及其化合物.
【分析】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+;所以滤渣1 的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+;
(2)过氧化氢具有氧化性且被还原为水,无杂质无污染;可以氧化亚铁离子为铁离子易于沉淀除去,调节溶液PH目的是铁离子和铝离子全部沉淀;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,产物对环境无污染.调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀.所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝;
(3)第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是在坩埚中加热脱水;
(4)依据实验方案过程分析制备晶体中是否含有杂质,使用的试剂作用,原料的利用率,原子利用率因素分析判断;
(5)依据滴定实验和反应离子方程式计算得到;滴定实验误差分析依据标准溶液消耗的多少进行分析判断;
(2)第②步加H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+;过氧化氢做氧化剂不引入杂质,对环境无污染;调节溶液PH铁离子和铝离子全部沉淀后过滤得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀和滤液硫酸铜,故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+;不引入杂质,对环境无污染;Fe3+、Al3+;
(3)第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是在坩埚中加热脱水;
故答案为:加热脱水;
(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行;乙和丙方法均可行;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、过滤可得硫酸铝晶体;
丙方案先在滤渣中加NaOH和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方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费;
故答案为:甲;所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质;乙;
(5)取a g试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用c mol•L﹣1 EDTA(H2Y2﹣)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液bmL.滴定反应如下:Cu2++H2Y2﹣=CuY2﹣+2H+
铜离子物质的量和标准液物质的量相同=cmol/L×b×10﹣3L=bc×10﹣3mol;依据元素守恒得到:
则20ml溶液中含有的CuSO4•5H2O物质的量为bc×10﹣3mol;100ml溶液中含bc×10﹣3mol×5=5bc×10﹣3mol;
a.未干燥锥形瓶对实验结果无影响;
b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡说明消耗标准液读数偏小,结果偏低;
c.未除净可与EDTA反应的干扰离子,消耗标准液多,结果偏高;
【点评】本题考查离子分离的方法,实验设计,试剂选择,中和滴定的简单计算和误差的分析,离子性质的熟练掌握是解题关键,题目难度中等.
请回答下列问题:
(2)某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为60%;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为反应吸热(填“吸热”或“放热”)。
(3)上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
温度 25℃~550℃~600℃~700℃
主要成份WO3 W2O5 WO2 W
(4)已知:温度过高时,WO2 (s)转变为WO2 (g);
WO2(s)+2H2(g)⇌W(s)+2H2O(g);△H=+66.0kJ•mol﹣1
WO2(g)+2H2⇌W(s)+2H2O(g);△H=﹣137.9kJ•mol﹣1
则WO2(s)⇌WO2(g)的△H=+203.9 kJ•mol﹣1。
(5)钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:
下列说法正确的有a、b。