Question

【题目】五水硫酸铜（化学式：CuSO4·5H2O）也被称作硫酸铜晶体，在电镀、印染、颜料、农药、医药等方面有广泛应用。

（1）游泳池中的水常显蓝色，是因为向其中洒入了一些硫酸铜晶体，其目的是_____。

（2）农药波尔多液的化学制备原理是硫酸铜与熟石灰发生反应，生成的碱式硫酸铜，具有很强的杀菌能力。Ca(OH)+2CuSO=X+Cu(OH)SO4↓，请写出X的化学式_____。

（3）依据下表中硫酸铜的溶解度数据，若要从溶液中得到硫酸铜晶体较好的方法是_____。

（4）硫酸铜晶体在加热时会逐步失去结晶水直至完全失去结晶水变成白色无水物。请根据所给图像，写出从45℃到110℃发生反应的化学方程式_____。

硫酸铜在不同温度下的溶解度

温度	0	10	20	30	40	50
溶解度S/g	14.3	17.4	20.7	25.0	28.5	33.3
温度℃	60	70	80	90	100
溶解度S/g	40.0	47.1	55	64.2	75.4

（5）由黄铜矿（CuFeS2）制取硫酸铜晶体有以下两种方法：

传统法：①焙烧 ②稀硫酸酸浸 ③除杂 ④结晶 ⑤甩干

改进法：①浓硫酸酸浸 ②水溶 ③除杂 ④结晶 ⑤甩干

（问题1）两种工艺中除杂时都要适当调高pH值以更好地除去其中的铁元素，下列加入的物质能达到此目的的是_____。

A Cu B CuO C NaOH D Cu(OH)2

（问题2）水溶时，加入的水量不宜太多。一是为了考虑节约原料，二是为了_____。

（问题3）除杂后过滤出滤液时，要趁热过滤的原因是_____。

（问题4）最后一步干燥时，选择甩干而不选择常用的烘干，理由是_____。

（问题5）改进法与传统法相比，你认为最大的优点是_____。

Answer 1

【答案】杀菌消毒 CaSO4 降温结晶 C 节约结晶所需时间 在温度高时，硫酸铜的溶解度较大 硫酸铜晶体受热易分解 环保、无污染

【解析】

（1）硫酸铜溶液呈蓝色，具有杀菌消毒的作用；

（2）由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与数目不变，反应前有：1个钙原子、10个氧原子、2个氢原子、2个铜原子、2个硫原子；反应后有：2个铜原子、2个氢原子、1个硫原子和6个氧原子，所以X中含有1个钙原子、1个硫原子和4个氧原子，即X的化学式为CaSO4；

（3）由表格中的数据可知，硫酸铜的溶解度受温度影响较大，所以可采用降温结晶的方法得到硫酸铜晶体；

（4）25.0g五水硫酸铜（化学式：CuSO45H2O）中含硫酸铜的质量为：，则含结晶水的质量为：25.0g-16.0g=9.0g（5个结晶水的质量，则每个结晶水的质量为；45℃时晶体的质量为21.4g，晶体质量减少了：25.0g-21.4g=3.6g，即减少了：3.6g÷1.8g=2个结晶水，所以45℃时晶体的化学式为CuSO43H2O；110℃时晶体的质量为：17.8g，减少了25.0g-17.8g=7.2g，即减少了：7.2g÷1.8g=4个结晶水，所以110℃时晶体的化学式为CuSO4H2O；则从45℃到110℃发生反应的化学方程式为：

（5）[问题1]两种工艺中除杂时都要适当调高pH值以更好地除去其中的铁元素，加入氢氧化钠能达到此目的，因为铜与酸不反应，既不能调大pH，也不能除去铁元素；氧化铜和氢氧化铜不能除去铁元素；

[问题2]水溶时，加入的水量不宜太多。一是为了考虑节约原料，二是为了节约结晶所需时间；

[问题3]因为在温度高时，硫酸铜的溶解度较大，所以除杂后过滤出滤液时，要趁热过滤；

[问题4]因为硫酸铜晶体受热易分解，所以最后一步干燥时，选择甩干而不选择常用的烘干；

[问题5]传统法在焙烧时会产生二氧化硫气体而造成空气污染，而该进法没有产生二氧化硫，所以改进法与传统法相比，最大的优点是环保、无污染。