（14分）某科研小组探究工业废Cu粉（杂质含有SiO2 Al2O3 Fe2O3中的一种或几种）的组成
| （14分）某科研小组探究工业废Cu粉（杂质含有SiO2、Al2O3、Fe2O3中的一种或几种）的组成并制备少量CuSO4·5H2O，实现废物综合利用，实验过程如下： Ⅰ：  (1) 废Cu粉中一定含有的杂质是 。 (2) 分别写出过程①、②发生反应的离子方程式： ① ； ② 。 Ⅱ：  （3）综合过程Ⅰ、II，计算工业废Cu粉中各成分的质量之比是 （不必化简）。 Ⅲ：已知25℃时：
（5）下列与Ⅲ方案相关的叙述中，正确的是 （填字母）。 A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染 B．将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤 C．调节溶液pH选择的试剂可以是氢氧化铜或氧化铜 D．在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在 |
参考解答
473***119
2025-03-07 07:03:34
| （1）Fe2O3 SiO2 （2分） （2）Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O 2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ （2分） SiO2+2OH－==SiO32－+H2O （2分） （3）m （Cu）∶m（Fe2O3）∶m（SiO2）='3.2∶3.2∶3' （3分） （4）4.0≤pH＜5.4 （2分） （5）ACD （3分） |
| (1) 废Cu粉中加入足量稀硫酸，仍然有固体剩余，说明含有二氧化硅，因为二氧化硅和硫酸不反应。所得溶于显蓝色，但铜和稀硫酸不反应，这说明一定含有氧化铁。氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁能溶解铜。 （2）根据（1）可知反应①的方程式为Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ 。二氧化硅能和氢氧化钠溶液反应，方程式为SiO2+2OH－==SiO32－+H2O。 （3）根据反应②可知，二氧化硅的质量是4.92g－1.92g＝3.00g。这说明在4.92g固体还含有为溶解的1.92g铜。根据反应③④可知，氧化铁和氧化铁反应的铜的质量共计是6.4g－1.92g＝4.48g。根据方程式可知Fe2O3～Cu，所以二者的物质的量是4.48g÷224g/mol＝0.02mol，所以铜的总的物质的量是0.02mol＋1.92g÷64g/mol＝0.05mol。因此原混合物中铜是0.05mol×64g/mol＝3.2g，氧化铁是0.02mol×160g/mol＝3.2g，所以工业废Cu粉中各成分的质量之比是m （Cu）∶m（Fe2O3）∶m（SiO2）=3.2∶3.2∶3。 （4）调节pH的目的是沉淀氢氧化铁，但不能沉淀氢氧化铜，所以根据沉淀的pH可知，范围应该是4.0≤pH＜5.4。 （5）根据数据可知，如果要沉淀氢氧化亚铁，则氢氧化铜一定生成沉淀，所以选项B是错误的，其余都是正确的，答案选ACD。 |
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