Question

【題目】硫酸銅晶體常用做農業和漁業的殺蟲劑、殺菌劑。實驗室模擬由廢銅屑(含少量鐵)生產硫酸銅晶體的流程如圖：

(1)試劑X是_____，操作a需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和_____。

(2)途徑1是將銅加入到試劑X與雙氧水的混和液中并用30～40℃水浴加熱，該過程中溫度不宜過高的原因是_____。

(3)途徑2是將銅加入到試劑X中，再通入足量的空氣并加熱，該反應的化學方程式為_____。

(4)從環保和經濟的角度對比途徑1與途徑3，途徑1的優點有_____、_____。

(5)操作b包括蒸發濃縮、_____、過濾、冼滌、干燥(請補全缺少的實驗步驟)。

(6)硫酸銅晶體(CuSO4xH2O)中結晶水數目可通過以下實驗測定：

Ⅰ．稱取4.6400g樣品置于小燒杯中，加入適量水溶解，邊攪拌邊滴加BaCl2溶液到沉淀完全

Ⅱ．過濾并洗滌沉淀；

Ⅲ．將盛有沉淀的濾紙包烘干并高溫灼燒，再轉入高溫爐中，一定溫度下反復灼燒到恒重，得到BaSO4質量為4.6600g。計算CuSO4xH2O中的x值(要求寫出計算過程)_____。

Answer 1

【答案】稀硫酸 漏斗 溫度過高雙氧水會分解 2Cu+O2+2H2SO4＝2CuSO4+2H2O 產物無污染； 原子利用率高 冷卻結晶 4

【解析】

向廢銅屑(含少量鐵)中加入稀硫酸除去Fe，過濾得到純Cu，途徑1：Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；途徑2：2Cu+O2+2H2SO4＝2CuSO4+2H2O；途徑3：Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O，得到CuSO4溶液，從溶液中蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到膽礬晶體，冼滌、干燥得到純凈的膽礬晶體，則試劑X是稀硫酸，操作a是過濾，

(1)由上述分析可知，試劑X是稀硫酸，操作a是過濾，過濾需要的玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、漏斗，

故答案為：稀硫酸；漏斗；

(2)雙氧水受熱易分解，控制水浴加熱溫度為30～40℃，目的是防止溫度過高導致雙氧水發生分解，

故答案為：溫度過高雙氧水會分解；

(3)Cu、稀H2SO4、O2三者發生反應生成CuSO4和H2O，反應的化學方程式為2Cu+O2+2H2SO4＝2CuSO4+2H2O，

故答案為：2Cu+O2+2H2SO4＝2CuSO4+2H2O；

(4)途徑1反應為Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O，途徑3反應為Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O，途徑3中生成污染性氣體SO2，生成等量的CuSO4時，途徑3消耗H2SO4的量為途徑1的2倍，即途徑1原子利用率高，途徑1的優點有：產物無污染，原子利用率高，

故答案為：產物無污染；原子利用率高；

(5)從溶液中結晶得到含有結晶水的膽礬晶體的方法為蒸發濃縮、冷卻結晶，再經過過濾、冼滌、干燥得到純凈膽礬晶體，

故答案為：冷卻結晶；

(6)4.6400g樣品中CuSO4～BaSO4，n(CuSO4)＝n(BaSO4)＝0.02mol，m(CuSO4)＝nM＝3.2g，m(H2O)＝4.64g﹣3.2g＝1.44g，n(H2O)＝＝0.08mol，x＝＝＝4，

故答案為：4。