题目内容

13．硫酸铜晶体（CuSO4•5H2O）常用于印染的媒染剂，农业和渔业的杀虫剂、工业镀铜等．
【物质制备】某兴趣小组同学查找到以辉铜矿（主要成分是硫化亚铜，化学式为Cu2S）为主要原料制备硫酸铜晶体的工业生产过程：

【资料Ⅰ】硫化亚铜（Cu2S）能与空气中的氧气反应生成氧化铜和二氧化硫气体．
（1）Cu2S中铜元素的化合价为+1．
（2）焙烧过程中为了让辉铜矿充分反应，可以采取的措施是持续鼓入空气．
（3）上述“酸溶”过程中发生反应的化学方程式是CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．上述流程中产生的SO2气体可用于工业上生产硫酸．
（4）制得硫酸铜晶体粗品的过程是：将滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥而获得．
【含量测定】该兴趣小组的同学为测定某辉铜矿中硫化亚铜（Cu2S）的含量进行了如下的实验探究．（假设每步反应均完全，不考虑装置内原有空气对测定结果的影响）
甲、乙二个实验小组均设计了下列装置，称取了5g辉铜矿样品，将样品经处理后放入如图所示的硬质玻璃管中，从A装置左侧不断地缓缓通入空气，高温灼烧玻璃管中的辉铜矿样品至反应完全并继续缓缓通入一段时间的空气．

甲组同学仅称量了上述实验所需要的相关装置质量后即完成了测定．
乙组同学则在上述反应结束后，将C瓶中的溶液进行了如图处理：

【资料Ⅱ】亚硫酸钠（Na2SO3）与过氧化氢反应能生成硫酸钠和水．
【问题讨论】
（5）上述装置中A瓶内所盛的试剂是NaOH 溶液，其作用是除去空气中的二氧化碳．
（6）气体进入C瓶后，C瓶中发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O．
（7）乙组同学的实验过程中必须对滤渣进行洗涤，证明滤渣洗净所用试剂是硫酸钠溶液，若缺少洗涤操作则会使测得的硫化亚铜的含量偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（8）乙组同学通过最终得到的硫酸钡固体质量也能计算该辉铜矿中硫化亚铜（Cu2S）的质量分数，请你写出计算过程（假设辉铜矿中只有Cu2S含有S元素，且转化过程中无硫元素的损失）．

分析 （1）化合物中元素化合价代数和为零；
（2）焙烧过程中为了让辉铜矿充分反应，需要足量的空气；
（3）氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水；
（4）制得硫酸铜晶体粗品的过程是：将滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥而获得．
（5）氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水；
（6）氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水；
（7）氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠；
（8）硫化亚铜中的硫元素完全转化到硫酸钡中，根据硫酸钡质量可以计算硫化亚铜的质量，进一步可以计算该辉铜矿中硫化亚铜（Cu2S）的质量分数．

解答 解：（1）设硫化亚铜中铜元素化合价为x，
硫化亚铜中硫元素化合价是-2，根据题意有：x×2+（-2）=0，
x=+1，
故填：+1．
（2）焙烧过程中为了让辉铜矿充分反应，可以采取的措施是持续鼓入空气．
故填：持续鼓入空气．
（3）上述“酸溶”过程中，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，发生反应的化学方程式为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
故填：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
（4）制得硫酸铜晶体粗品的过程是：将滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥而获得．
故填：降温结晶．
（5）上述装置中A瓶内所盛的试剂是NaOH 溶液，其作用是除去空气中的二氧化碳．
故填：除去空气中的二氧化碳．
（6）气体进入C瓶后，C瓶中二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，发生反应的化学方程式为：2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O．
故填：2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O．
（7）乙组同学的实验过程中必须对滤渣进行洗涤，证明滤渣洗净所用试剂是硫酸钠溶液，向洗涤液中加入硫酸钠溶液时，如果无明显现象，说明已经洗涤干净，如果产生白色沉淀，说明没有洗涤干净；
若缺少洗涤操作，会导致测定的沉淀质量偏大，则会使测得的硫化亚铜的含量偏大．
故填：硫酸钠；偏大．
（8）设样品中硫化亚铜质量为y，
因为硫化亚铜中的硫元素完全转化到硫酸钡中，因此硫化亚铜和硫酸钡的对应关系为：Cu2S～BaSO4，
Cu2S～BaSO4，
160      233
y         4.66g
$\frac{160}{y}$=$\frac{233}{4.66g}$，
y=3.2g，
该辉铜矿中硫化亚铜的质量分数为：$\frac{3.2g}{5g}$×100%=64%，
答：该辉铜矿中硫化亚铜的质量分数是64%．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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1．如图是初中化学中常用的实验装置，请挥发下列问题

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（4）请从这些装置中选择并连接成一套组合装置，用于实验室制取干燥的CO2气体．按照气体从左至右的流向，写出所选装置接口的连接顺序：
﹙）→b→h→i→d．
2．用化学方程式表示
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18．硫酸铜溶液常用于农业上制波尔多液．如图是用废铜料（铁、铜混合物）来生产硫酸铜的过程，请根据图示回答下列问题．

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2．用化学方程式表示下面的变化．
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