Question

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               。（答两点即可）
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0.4820 g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0.4660 g。
回答下列问题：
①计算CuSO₄·xH₂O中的x=        （要求写出计算过程）。
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      （填“偏低”、“偏高”或“不变”）。

Answer 1

（1）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（4分答出两点即可，每点2分）
（2）算出SO₄^2-（或BaSO₄或CuSO₄·xH₂O） 为0.002 mol  (2分)    x = 4.5  (2分)
（3）偏高 (2分)

试题分析：（1）方案二的优点是无需加热、能耗低，无污染性气体SO₂，耗酸量少或硫酸利用率高，形成原电池加快反应速率等；
（2）n(BaSO₄)= n(CuSO₄)=0.4660÷233=0.002mol，n(H₂O)=（ 0.4820－0.002×160）÷18="0.009mol" ，n(CuSO₄)：n(H₂O)=1：x   x = 4.5
若有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS，则沉淀的质量变少，计算出CuSO₄的量变少，水的量偏高，结果偏高。