高考化学铜及其化合物推断题的综合热点考点难点含答案.docx

1、高考化学铜及其化合物推断题的综合热点考点难点含答案一、铜及其化合物1 化合物 A 是一种化肥，受热分解生成三种物质，物质间的有关转换关系如图所示，部分生成物已省略，其中C 为无色气体，B 为无色液体， D 为无色有刺激性气味的气体，B 到E 的反应条件为通电，I 为一种常见强酸。请回答下列问题：(1)A 的化学式为 _ 。(2)C 的水化物与I 的酸性由强到弱的顺序：_( 用化学式填空 )(3)B 生成 E 的化学方程式为_ 。(4)金属铜与 I 的稀溶液反应的离子方程式为_，该反应中还原产物是_，生成 1mo1 的还原产物，转移电子的数目为_N A。【答案】 NH4HCO3 或 (NH4)2

2、CO3HNO3 H2CO32H2 O2H2 +O23Cu+8H+ +2NO3-=3Cu2+ +2NO +4H2ONO3【解析】【分析】化合物 A 是一种化肥，受热分解生成三种物质，其中C 为无色气体，B 为无色液体， D 为无色有刺激性气味的气体，A 是碳酸氢铵或碳酸铵，C 是二氧化碳， B 是水， D 是氨气， B到 E 的反应条件为通电， E 是氢气， F 是氧气， F 和 D 反应生成 G，G 是一氧化氮， H 为二氧化氮， I 为一种常见强酸，是硝酸。【详解】根据分析可知， A 为碳酸氢铵或碳酸铵， C 是二氧化碳， B 是水， D 是氨气， E 是氢气， F是氧气， G 是一氧化氮，

3、 H 为二氧化氮， I 为硝酸。(1)A 是碳酸氢铵或碳酸铵，化学式为NH4HCO3 或(NH4)2CO3；(2)C 的水化物为碳酸，I 为硝酸， N 的非金属性强于 C，故酸性： HNO3 H2CO3；(3)B 在通电的条件下生成E 和 F，化学方程式为电解水， 2H O通电2H +O ；222(4)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，离子方程式为3Cu+8H+2NO3-= 3Cu2+2NO +4H O，硝酸中的氮元素化合价从+5 降低到 +2，是氧化剂，得到的一氧化氮是还原2产物，生成2molNO 转移 6mol 电子，故生成1mo1 的 NO，转移 3mol 电子，数目为3NA。2

4、由 2 种常见元素组成的化合物G，有关转化和实验信息如下：请回答下列问题：(1)G 是 _（填化学式）。(2)写出 AB 的离子方程式_ 。(3)若 D 为纯净物， F 是红色金属单质，写出D 和稀硫酸反应的离子方程式_ 。(4)C 的最大质量为 _g。【答案】 Cu2S2 2242 222SO+I +2H O=SO+2I +4HCu O+2H= Cu+ Cu+ H O 23.3【解析】【分析】A 为刺激性气体，能与碘水反应，说明A 有还原性； B 与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，说明 B 中含有 SO42-，所以 A 为 SO2 ，B 为 H2SO4 和 HI 的混合溶液，C 为 BaSO4

5、；通过质量守恒可推知G 是 Cu2S，以此解答。【详解】(1)G 中含 S 元素， I22H2O SO2 H2SO4 2HI， m（ S） 1L 0.1mol/L 32 g/mol3.2g，G中金属元素质量为12.8g，由元素质量守恒知，D 中氧元素质量为1.6g，中学常见的红色氧化物粉末有Fe232M ，化合价为 n，则有O 、 Cu O 等，设 D 中金属元素的相对原子质量为12.81.6n 2 ，解得： M 64n ，当 n 1 时， M 64，故 D 为 Cu2O， G 为 Cu2 S；故答M16案为： Cu2S；2和碘水反应生成42- 和 I- 的过程，离子方程式为：SO2 2242

6、-+2I-(2)A 到 B 是 SOSO+I +2H O=SO+4H+；故答案为： SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+；(3)Cu2O 与硫酸反应，生成了一种单质，该单质是铜，由氧化还原反应知，一部分铜元素由1 价降至 0 价，必然另一部分铜元素化合价升高至2 价，即 E 为硫酸铜溶液，F 为铜单质，则离子反应方程式为：Cu2 O+2H+=Cu2+Cu+H2 O；故答案为：Cu2O+2H+=Cu2+Cu+H2O；(4)由分析可知，最终生成硫酸钡沉淀，Ba2+ SO4 2- BaSO4， m（ BaSO4） 0.1mol 233g/mol 23.3g；故答案为：23.3；3 在下

7、图所示的物质转化关系中，A 是常见的气态氢化物，B 是能使带火星的木条复燃的无色无味气体，E 的相对分子质量比D 大17,G 是一种紫红色金属单质。(部分反应中生成物没有全部列出，反应条件未列出)请回答下列问题：（ 1） A、 C 的化学式分别为 _、 _。（ 2）反应 的化学方程式为 _。（ 3）反应 的离子方程式为 _。（4）向反应 后的溶液中通入少量的A,现象为 _。【答案】 NH3NO 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3Cu+ 8 H+2NO3-=3Cu2+2NO +4H2O 有蓝色沉淀生成【解析】已知B 是能使带火星的木条复燃的无色无味气体，即为氧气，G 是一种紫红色金属单质，则

8、为铜，E能与不活泼金属铜反应，且相对分子质量比D 大17，所以 E 为HNO ， D 为 NO ，则 C 为 NO， F 为 H O，由此推出 A 为 NH 。3223(1)A、 C 的化学式分别为NH3 和 NO；(2)反应为 NO与 H O 的反应，化学方程式为3NO +H O=2HNO +NO；22223(3)反应为铜与稀硝酸的反应，其离子方程式为+3-2+23Cu+ 8 H +2NO =3Cu+2NO +4H O；(4) 反 应 后 的 溶 液 为3 2溶 液 ， 通 入 少 量 的32 Cu(NO )NH ， 将 发 生 如 下 反 应 Cu2NH322，所以现象为有蓝色沉淀生成。4

9、H OCu(OH) 2NH4 下图表示某些物质间转化关系（部分反应条件省略）。其中A 为黑色固体氧化物；E 为绿色固体； B、 D 是由相同元素组成的无色液体，且B 具有消毒杀菌作用；请回答下列问题：（ 1）请判断 X 的化学式： _ 。（ 2）反应 中 A 物质的作用是 _ 。（ 3）反应 、 的化学方程式： _ ； _ 。（ 4）在日常生活中为防止反应 的发生，可采取的措施是 _（写一点即可）。【答案】 Cu催化作用保持表面洁净、干燥或其它合理方法均可【解析】【分析】A 为黑色固体氧化物，能与无色液体B 混合产生气体C 和 D，B 是过氧化氢溶液，C 是氧气， D是水； E 为绿色固体，能

10、与盐酸反应产生蓝色溶液，故E 是碱式碳酸铜，受热分解生成的 D 是水， Y 是二氧化碳，A 是氧化铜；带入框图，推断合理；据以上分析解答。【详解】A 为黑色固体氧化物，能与无色液体B 混合产生气体C 和 D，B 是过氧化氢溶液，C 是氧气， D是水； E 为绿色固体，能与盐酸反应产生蓝色溶液，故E 是碱式碳酸铜，受热分解生成的 D 是水， Y 是二氧化碳，A 是氧化铜；带入框图，推断合理；（ 1）结合以上分析， X 是铜；答案是： Cu；（ 2）反应中 A 物质不变，故 A 的作用是催化作用；答案是：催化作用；（ 3）反应为双氧水在氧化铜作催化剂条件下发生分解生成水和氧气；方程式为：；二氧化碳

11、和水在光和叶绿素的作用下反应生成葡萄糖和氧气，反应的化学方程式：；答案是：；（ 4）为防止铜生锈，可以保持表面洁净、干燥；答案是：保持表面洁净、干燥。5 硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4?5H2O）的生产流程示意图：胆矾和石膏（ CaSO4?2H2O）在不同温度下的溶解度（g/100 g 水），见下表：温度（）20406080100石膏0.320.260.150.110.07胆矾3244.661.883.8114(1) 浸“出 ”操作中生成硫酸铜的总化学方程式是_。(2)取样检验是为了确认 Fe3+是否除净。有同学设计了以下两种方案，在实验室

12、分别对所取样品按下列方案进行操作：方案一：取样于试管滴加 KSCN溶液；方案二：径向层析喷 KSCN溶液你认为上述两种方案设计更合理的是_；指出你认为不合理的方案存在的问题_；(3)操作（蒸发浓缩、趁热过滤）趁热过滤的目的是_；(4)操作具体方法是_ 、_ （填操作方法）、洗涤后干燥，对产品进行干燥宜在_（填 “较高 ”或“不太高 ”）温度下，判断产品已经干燥的操作是 _。(5)某实验小组模拟上述工业流程完成胆矾的制备，在整个实验过程中，使用的仪器除烧杯、酒精灯、玻璃棒、胶头滴管外，还有使用较频繁的玻璃仪器是_（填仪器名称）。(6)中学教材用胆矾而不用其它结晶水合物（如：FeSO4?7H2O、

13、硝酸盐的结晶水合物、242_（填字母）Na SO ?10H O 等）来研究结晶水含量测定实验，其优点可能是a胆矾较易得到，其它结晶水合物较难得到b胆矾较其它结晶水合物更易失去结晶水c胆矾失水后有较明显的特征即颜色变化d CuSO 不易分解，也不易与空气中物质反应4【答案】 3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO +4H2O方案二Cu2+的颜色对检验有干扰使CuSO4 尽量溶解而石膏尽量析出冷却结晶过滤不太高重复干燥冷却后称量直到连续两次称量相差不超过 0.001 g（或恒重操作）漏斗c、 d【解析】【分析】含铁的废铜原料中加入稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，溶解后得到浸出液，在浸出液

14、中主要含有 Cu2+、 Fe3+、 H+、 SO42-，加入石灰浆调节溶液pH，沉淀铁离子，过滤得到红褐色滤渣为氢氧化铁沉淀，依据石膏和蓝矾的溶解度，控制100C，滤液中析出石膏，滤液中主要为硫酸铜，通过加热蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤，干燥得到硫酸铜晶体，据此分析解答。【详解】(1)由于硫酸的存在，且酸过量，硝酸全起氧化剂作用，酸为稀溶液，生成硫酸铜、NO、水，反应方程式为 3Cu+2HNO3+3H2 SO4=3CuSO4+2NO +4H2O，故答案为：3Cu+2HNO3+3H2SO4 =3CuSO4+2NO +4H2O；(2)方案一：取样于试管滴加 KSCN溶液，由于溶液中含有蓝色的铜离

15、子会对现象有干扰，不能检验铁离子的存在；方案二：径向层析喷 KSCN溶液，纸上层析是利用混合物中各组分在固定相和流动相中的溶解度不同而达到分离的目的，不但可以分辨出铁离子还能辨别出含有铜离子，故答案为：方案二；取样于试管 滴加 KSCN溶液，由于溶液中含有蓝色的铜离子会对现象干扰，不能检验铁离子的存在，故答案为：Cu2+的颜色对检验有干扰；(3)由表中溶解度可知，胆矾的溶解度随温度升高增大，而石膏的溶解度随温度升高降低，所以应控制在较高的温度，因此操作中趁热过滤可以使CuSO4 尽量溶解而石膏尽量析出，故答案为：使 CuSO尽量溶解而石膏尽量析出；4(4)从溶液中分离出硫酸铜晶体应为将热溶液冷

16、却结晶、过滤、洗涤、干燥；硫酸铜晶体受热容易分解，因此干燥时温度不宜太高，当重复干燥冷却后称量直到连续两次称量相差不超过 0.001 g，说明产品已经干燥，故答案为：冷却结晶；过滤；不太高；重复干燥冷却后称量直到连续两次称量相差不超过0.001 g；(5)在整个实验过程中，除了滴加容易，蒸发浓缩、还有过滤操作，因此使用的仪器除烧杯、酒精灯、玻璃棒、胶头滴管外，还有使用较频繁的玻璃仪器是漏斗，故答案为：漏斗；(6) a、演示实验中选择试剂主要考虑操作是否简单，现象是否明显，性质是否稳定等方面，不是因为胆矾较易得到，其它结晶水合物较难得到，故a 错误； b、加热含有结晶水的晶体，一般都容易失去结晶

17、水，所以选用胆矾的原因不是胆矾较其它结晶水合物更易失去结晶水，故 b 错误； c、硫酸铜是无色晶体，含有结晶水的硫酸铜是蓝色固体，所以胆矾失水后有较明显的颜色变化，便于观察，而Na2 42c 正SO ?10H O 加热前后颜色没有变化，故确； d、硫酸铜比较稳定，不容易被氧化，便于通过质量差计算结晶水的质量，而硫酸亚铁在空气中容易被氧化，影响测量结晶水含量，故d 正确；故答案为： cd。【点睛】本题的易错点和难点为（ 1）中方程式的书写，要注意流程图中的浸出液中没有硝酸根离子，说明硝酸根离子完全反应，同时溶液为稀溶液。6 硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。（1）工

18、业制硫酸铜的方法很多。 方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是_，此法的最大缺点是 _ 。 方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如下图所示：稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是_ ；向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是_；由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是_。（ 2）氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，同时制得硫酸铵。主要的工艺流程如下图所示： 吸收塔中发生反应的化学方程式是_。 有数据表明，吸收塔中溶液的pH 在 5.56.0 之间，生产效率较高。当控制一定流量的尾气时，调节溶液的pH 的方法是 _。【答案】 Cu+2H24422产生有污染的气体2

19、 3+3+2O、SO (浓 ) CuSO+SO +2H OFe O +6H =2Fe +3H3+2+2+（或 Fe2 3+22+2+）4Fe2+22+2O加2Fe +Cu=2Fe +CuO +Cu+6H =3H O+2Fe +Cu+4H +O =4Fe +2H热、蒸发4NH3?H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O调节氨水的流量【解析】【分析】【详解】（1） 方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2 +2H2O，此法的最大缺点是产生有污染的SO2 气体。 稀硫酸、氧化铁反应生成硫酸铁，硫酸铁与铜反应生成硫酸亚铁、硫酸铁，所以

20、化学方程式是 Fe2O3 +Cu+6H+=3H2O+2Fe2+Cu2+；向混合溶液中通入热空气亚铁离子被氧化为铁离子，反应的离子方程式是4Fe2+4H+O2 =4Fe2+2H2O；加热蒸发滤液可得到无水硫酸铜。（2） 吸收塔中亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，发生反应的化学方程式是4NH3?H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O； 当控制一定流量的尾气时，调节氨水的流量可调节溶液的pH。7 CuCl 2 、CuCl 是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂实验室中以粗铜( 含杂质 Fe) 为原料，一种制备铜的氯化物的流程如下：(1)上述流程中固体K 溶于稀盐酸的目的是_ . 试剂 X、

21、固体 J的物质分别为 _ A NaOHFe(OH) 3 B CuOFe(OH) 3C NH 3H 2 OFe(OH) 2D.CuSO 4Cu(OH) 2(2)反应是向溶液2 中通入一定量的 SO2，加热一段时间后生成CuCl 白色沉淀写出制备 CuCl 的离子方程式 _ (3)以石墨为电极，电解 CuCl 2 溶液时发现阴极上也会有部分CuCl 析出，写出此过程中阴极上的电极反应式_ 【答案】防止 Cu 2水解 B 2Cu 22Cl SO2 2H 2O2CuCl4H SO42Cu 2eClCuCl【解析】【分析】粗铜（含杂质 Fe）与氯气反应生成氯化铁和氯化铜，加稀盐酸溶解，形成氯化铁和氯化铜

22、溶液，再加试剂 x 为 CuO 或氢氧化铜等调节 pH，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到的固体 J 为氢氧化铁，溶液 2 为氯化铜溶液，通入二氧化硫，二氧化硫与铜离子发生氧化还原反应生成 CuCl ，氯化铜溶液在 HCl 氛围中蒸发结晶得到 CuCl 2?2H 2O。【详解】（1）流程中固体K 溶于稀盐酸的目的是防止铜离子水解，试剂X、固体 J的物质分别为氧化铜，氢氧化铁，选B，故答案为：防止 Cu 2水解；冷却结晶， B；（2）根据信息可知：在加热条件下，SO2与铜离子反应生成CuCl 白色沉淀和 SO42 ，其反应的离子方程式为：2Cu22ClSO22H 2O2CuCl4HSO42；故

23、答案为： 2Cu22ClSO22H2 O2CuCl4HSO42；（3）以石墨为电极，电解CuCl2 溶液时发现阴极上也会有部分CuCl 析出，阴极上是得到电子发生还原反应，Cu2 得到电子生成 CuCl，电极反应为：Cu 2e ClCuCl ，故答案为： Cu 2eClCuCl 。【点睛】本题以实验室制备氯化铜为背景，考查了物质的制备实验操作、离子检验、除杂质、离子方程式的书写、原电池原理的应用等，题目涉及的知识点较多，侧重于基础知识的综合应用的考查。8 氯化亚铜 (CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工业上采用如下工艺流程，从某酸性废液(主要

24、含Cu2+、 Fe3+、 H+、Cl-中制备氯化亚铜。请回答下列问题：（ 1）出步驟中发生的两个主要反应的离子方程式：_。（ 2）步骤的操作名称是 _。（ 3）步骤中所加物质 X 为 _。（ 4）步骤的操作是 _。（5）步骤应调节溶液 pH 呈酸性，且用乙醇洗涤CuCl 晶体，目的是 _。（6）在 CuCl 的生成过程中，可以循环利用的物质是_ 。2+2+3+2+2+CuO(或【答案】 Cu+Fe=Cu +Fe 、 Fe+2Fe=3Fe 或 Fe+2H =Fe+H2 过滤、洗涤Cu(OH)2 等）在 HCl 气流中蒸发结晶减少 CuCl的损失硫酸 (或 H2SO4)【解析】【分析】酸性废液中含

25、Cu2+、 Fe3+、 H+、 Cl-，加入过量铁粉，Cu2+、 Fe3+、 H+都能发生反应，反应的2+2+3+2+2+离子方程式为： Cu + Fe = Cu+ Fe ， Fe + 2Fe= 3Fe， Fe + 2H= Fe + H2，反应后所得的固体 a 为 Cu 与过量的 Fe，加入足量稀盐酸，Fe 溶解为 Fe2+，此时溶液过滤可得固体b，固体 b 为 Cu，加入浓硫酸可得SO2和硫酸铜，所得22+再反应制备 CuCl，据此分SO 与 Cu析。【详解】（1）铁是活泼的金属，能与铁离子、铜离子以及氢离子反应，则步骤中发生的两个主要反应的离子方程式为 Cu2+2+、 Fe + 2Fe3+

26、2+2+2+ Fe = Cu+ Fe= 3Fe或 Fe + 2H= Fe + H ；（2）置换出的铜以及剩余的铁需要通过过滤从溶液中分离出来，再进行洗涤；（3）要得到氯化铜溶液，则需要除去铜离子，因此步骤中所加物质X 为 CuO 或 Cu (OH)2 或 CuCO3 等；（4）由于铜离子水解，所以步骤的操作是在HCl 气流中蒸发结晶；（5）由于氯化亚铜不溶于乙醇，因此用乙醇洗涤CuCl 晶体的目的是减少CuCl 的损失；（ 6）由于最终还有硫酸生成，因此在 CuCl的生成过程中，可以循环利用的物质是硫酸。【点睛】本题为工艺流程题，为高考热点和难点，设计物质的分离、物质的制备，明确物质的性质是解

27、题关键，注意物质性质的理解应用，易错点为（ 4）由于铜离子水解，所以步骤的操作是在 HCl 气流中蒸发结晶。9 常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源（ 1）填充物用 60温水溶解，目的是 _。（ 2）操作 A 的名称为 _。（ 3）铜帽溶解时加入 H2O2 的目的是 _ （用化学方程式表示）。铜帽溶解完全后，可采用 _方法除去溶液中过量的 H2O2。（ 4）碱性锌锰干电池的电解质为 KOH，总反应为 Zn+2MnO2+2H2 O=2MnOOH+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为 _。（ 5）滤渣的主要成分为含锰

28、混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为2MnO(OH)+MnO 2+2H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+4CO2 +6H2O。当 1 mol MnO 2 参加反应时，共有_mol 电子发生转移。MnO(OH) 与浓盐酸在加热条件下也可发生反应，试写出该反应的化学方程式：_ 。【答案】加快溶解速率过滤 Cu H2 O2 H2SO4=CuSO42H2O 2e加热 Zn 2OH=Zn(OH)2 4 2MnO(OH)6HCl(浓 )2MnCl 2 Cl2 4H2O【解析】【详解】（1）由于物质的溶解速率随温度的升高而增大。所以填充物用60 温水溶解

29、，目的是加快溶解速率；（2）分离难溶性固体与液体混合物的操作名称为过滤；（3） H2O2 具有强氧化性， Cu 与稀硫酸不反应，但在酸性条件下，加入H2O2的 Cu 就会被2Cu H2 224422 2溶解变为 Cu，反应的化学方程式是不稳定，受热O H SO =CuSO 2H O； H O容易分解产生氧气和水，所以铜帽溶解完全后，可采用加热方法除去溶液中过量的H2O2。（4）碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为 Zn 2MnO2 2H2O= 2MnOOH Zn(OH)2，负极 Zn 发生氧化反应，电极反应式为 2eZn 2OH=Zn(OH)2。（ 5） 根据方程式 2MnO(OH) Mn

30、O2 2H2C2O4 3H2SO4=2MnSO4 4CO2 6H2O 转移4e ，可知：当1 mol MnO 2 参加反应时，共有4 mol 的电子发生转移；2MnO(OH) 6HCl(浓 )2MnCl2Cl2 4H2O。10 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“”变废为宝学习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：(1)第 步 Cu 与酸反应的离子方程式为_；得到滤渣I 的主要成分为 _；(2)第 步加 H2O2 的作用是 _；(3)用第

31、 步所得 CuSO45H2O 制备无水CuSO4 的方法是 _；(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，_方案不可行，原因是_；从原子利用率角度考虑，_方案更合理。【答案】 Cu+4H+3-2+223-2+2O+2NOCu +2NO+2H O 或 3Cu+8H +2NO3Cu+2NO +4HAu、 Pt 将 Fe2 氧化为 Fe3 ，不引入杂质，对环境无污染加热脱水甲所得产品中含有较多 Fe2 4 3杂质乙(SO )【解析】【分析】本题是以含 70%Cu、 25%Al、4%Fe 及少量 Au、 Pt 等金属的混合物为原料，制备硫酸铜和硫酸

32、铝晶体，涉及了用离子方程式表示反应原理，利用绿色氧化剂过氧化氢氧化二价亚铁离子得到三价铁离子，然后通过调整溶液的pH 使 Fe3+、 Al3+沉淀，再先用碱溶液溶解沉淀，过滤后再用酸溶解沉淀，得到的溶液再分别结晶，根据物质中杂质含量判断方案的可行性，根据原子利用率高低判断方案的优劣。【详解】(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+，其中不活泼的金属 Au、 Pt 不能溶解，进入滤渣；所以滤渣1 的成分是 Pt 和 Au，滤液 1 中的离子是Cu2+、 Al3+、 Fe2+；第步 Cu 与硝酸反应的离子方程式为：Cu+4H+2NO3-C

33、u2+2NO2 +2H2O 或 3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO +4H2O；(2)第步加 H2O2 的作用是将 Fe2+氧化为 Fe3+； H2O2 作氧化剂，还原产物是H2O，不引入杂质，对环境无污染；(3)由于 CuSO 是难挥发性的强酸生成的盐，在加热过程中发生水解反应产生的Cu(OH) 与42硫酸会再反应产生 CuSO4，所以第步由424CuSO5H O 制备CuSO 的方法应是直接在坩埚中加热脱水；(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了硫酸，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，方法甲不可行；乙方案先在滤渣中加

34、H2 424 324 324 3生SO ，生成 Fe (SO ) 和 Al (SO ) ，再加适量Al 粉， Al 和 Fe (SO )成 Al2(SO4)3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，乙方案可行；丙方案先在滤渣中加NaOH， NaOH 和 Al(OH)3反应生成可溶性的NaAlO2，然后在滤液中加H2SO4，NaAlO2 与硫酸反应生成Al2(SO4)3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，方案丙可行；可见在上述三种方案中，方案甲不可行，方案乙、丙可行，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，方案乙反应步骤少，产生的副产物少，原子利用率相对高些，所以方案乙更合理。【点睛】本题考查了物质的分离提纯、离子方程式的书写、实验方案的设计与评价等知识。较为全面的考查了学生对元素及化合物、离子的检验、物质的分离提纯，盐的水解及有电子转移的离子方程式的书写规律等，将基本理论、元素化合物、化学实验有机融为一体，是不可多得的一道好题目。