Question

【题目】硫酸铜晶体常用做农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂。实验室模拟由废铜屑(含少量铁)生产硫酸铜晶体的流程如图：

(1)试剂X是_____，操作a需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____。

(2)途径1是将铜加入到试剂X与双氧水的混和液中并用30～40℃水浴加热，该过程中温度不宜过高的原因是_____。

(3)途径2是将铜加入到试剂X中，再通入足量的空气并加热，该反应的化学方程式为_____。

(4)从环保和经济的角度对比途径1与途径3，途径1的优点有_____、_____。

(5)操作b包括蒸发浓缩、_____、过滤、冼涤、干燥(请补全缺少的实验步骤)。

(6)硫酸铜晶体(CuSO4xH2O)中结晶水数目可通过以下实验测定：

Ⅰ．称取4.6400g样品置于小烧杯中，加入适量水溶解，边搅拌边滴加BaCl2溶液到沉淀完全

Ⅱ．过滤并洗涤沉淀；

Ⅲ．将盛有沉淀的滤纸包烘干并高温灼烧，再转入高温炉中，一定温度下反复灼烧到恒重，得到BaSO4质量为4.6600g。计算CuSO4xH2O中的x值(要求写出计算过程)_____。

Answer 1

【答案】稀硫酸 漏斗 温度过高双氧水会分解 2Cu+O2+2H2SO4＝2CuSO4+2H2O 产物无污染； 原子利用率高 冷却结晶 4

【解析】

向废铜屑(含少量铁)中加入稀硫酸除去Fe，过滤得到纯Cu，途径1：Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O；途径2：2Cu+O2+2H2SO4＝2CuSO4+2H2O；途径3：Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O，得到CuSO4溶液，从溶液中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到胆矾晶体，冼涤、干燥得到纯净的胆矾晶体，则试剂X是稀硫酸，操作a是过滤，

(1)由上述分析可知，试剂X是稀硫酸，操作a是过滤，过滤需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗，

故答案为：稀硫酸；漏斗；

(2)双氧水受热易分解，控制水浴加热温度为30～40℃，目的是防止温度过高导致双氧水发生分解，

故答案为：温度过高双氧水会分解；

(3)Cu、稀H2SO4、O2三者发生反应生成CuSO4和H2O，反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4＝2CuSO4+2H2O，

故答案为：2Cu+O2+2H2SO4＝2CuSO4+2H2O；

(4)途径1反应为Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O，途径3反应为Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O，途径3中生成污染性气体SO2，生成等量的CuSO4时，途径3消耗H2SO4的量为途径1的2倍，即途径1原子利用率高，途径1的优点有：产物无污染，原子利用率高，

故答案为：产物无污染；原子利用率高；

(5)从溶液中结晶得到含有结晶水的胆矾晶体的方法为蒸发浓缩、冷却结晶，再经过过滤、冼涤、干燥得到纯净胆矾晶体，

故答案为：冷却结晶；

(6)4.6400g样品中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，

故答案为：4。