题目内容
工业上由废铜屑制硫酸铜晶体的流程如下：
（1）下列溶解铜屑的两种方案中，方案二的优点是
方案一：向铜屑中加入足量的浓硫酸并加热．
方案二：向铜屑中加入少量的银粉再加足量的稀硫酸并通入足量空气．
（2）测定硫酸铜晶体（CuSO4?xH2O）中结晶水数目可通过以下实验步骤确定：
Ⅰ．称取0.4820g样品置于小烧杯中，加入适量稀硫酸，加热溶解，边搅拌边滴加BaCl2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0.4660g．
回答下列问题：
①计算CuSO4?xH2O中的x=
②步骤Ⅲ中，如果空气不充足和温度过高，可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS，若其他操作均正确，则x的测定结果将
分析：（1）根据反应原理和消耗反应物及生产产物进行对比；
（2）①根据硫酸钡的质量计算出硫酸钡的物质的量，根据关系式：CuSO4?xH2O～BaSO4计算x值；②若BaSO4被还原为BaS，导致计算结果偏高．
（2）①根据硫酸钡的质量计算出硫酸钡的物质的量，根据关系式：CuSO4?xH2O～BaSO4计算x值；②若BaSO4被还原为BaS，导致计算结果偏高．
解答：解：（1）方案Ⅰ反应原理为：Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O．
方案Ⅱ反应原理为：2Cu+O2+2H2SO4
2CuSO4+2H2O，对比两个方程式可看出，方案Ⅱ无需加热，没有污染性气体产生，硫酸利用率高，
故答案为：无需加热、能耗低，无污染性气体SO2，耗酸量少或硫酸利用率高；
（2）①根据硫酸钡的质量计算出硫酸钡的物质的量为：
=0.002mol，
根据关系式：CuSO4?xH2O～BaSO4计算x值
（160+18x）g 1mol
0.4820g 0.002mol
=
，解得x=4.5；
故答案为：4.5；
②若BaSO4被还原为BaS，则计算出硫酸钡的物质的量减少，导致计算结果偏高，故答案为：偏高．
| ||
方案Ⅱ反应原理为：2Cu+O2+2H2SO4
| ||
故答案为：无需加热、能耗低，无污染性气体SO2，耗酸量少或硫酸利用率高；
（2）①根据硫酸钡的质量计算出硫酸钡的物质的量为：
| 0.466g |
| 233g/mol |
根据关系式：CuSO4?xH2O～BaSO4计算x值
（160+18x）g 1mol
0.4820g 0.002mol
| (160+18x)g |
| 0.4820 |
| 1mol |
| 0.002mol |
故答案为：4.5；
②若BaSO4被还原为BaS，则计算出硫酸钡的物质的量减少，导致计算结果偏高，故答案为：偏高．
点评：本题考查了制备实验方案的设计及硫酸铜晶体中结晶水含量测定．比较方案的优劣要从反应原理入手，计算结晶水时可采用关系式简化计算．
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