硫酸铜在水产养殖业中可用于防治鱼病,不同鱼类对硫酸铜浓度的适应性不同。
(1)工业上以海绵铜(主要成分为Cu和CuO)为原料制备硫酸铜的流程如下。

①氨浸出:发生的主要反应有2Cu+O2+4NH3•H2O+2(NH4)2CO3=2Cu(NH3)4CO3+6H2O、2CuO+4NH3•H2O+2(NH4)2CO3=2Cu(NH3)4CO3+6H2O。为了提高氨浸出过程中铜元素的浸出率,需要控制温度在25~50℃之间,其原因是温度过低反应速率太慢、温度过高氨水会分解温度过高氨水会分解。
②碳化:生成的Cu(NH3)4CO3溶液与CO2反应,生成Cu2(OH)2CO3沉淀和(NH4)2CO3,请写出反应的化学方程式 2Cu(NH3)4CO3+3CO2+5H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4(NH4)2CO32Cu(NH3)4CO3+3CO2+5H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4(NH4)2CO3。
③转化:Cu2(OH)2CO3沉淀与H2SO4反应的化学方程式为 Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑,得到的硫酸铜溶液经过蒸发浓缩、降温结晶降温结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫酸铜晶体。
④该工艺可以循环利用的物质除H2O外,还有 (NH4)2CO3、CO2(NH4)2CO3、CO2(写化学式)。
⑤已知不同NH3•H2O的过量系数对Cu的浸出率影响较大。不同NH3•H2O的过量系数对Cu的浸出率以及产品中CuSO4•5H2O的含量影响见表1。
表-1氨水的过量系数对Cu的浸出率以及CuSO4•5H2O的含量影响
氨水的过量系数 | 海绵铜的质量/g | 浸出率% | CuSO4•5H2O的含量% |
1.5 | 10.0 | 72.40 | 98.44 |
2.0 | 10.0 | 91.90 | 98.86 |
3.0 | 10.0 | 93.90 | 98.83 |
2.0~3.0
2.0~3.0
(填“1.5~2.0”或“2.0~3.0”),理由是 该范围内铜的浸出率较高且硫酸铜晶体的含量高
该范围内铜的浸出率较高且硫酸铜晶体的含量高
。(2)为检验某硫酸铜溶液的浓度,小组同学设计了图2的实验方案。

⑥流程中加入足量BaCl2溶液的目的是
将CuSO4完全转化为BaSO4沉淀,使测定结果更为准确
将CuSO4完全转化为BaSO4沉淀,使测定结果更为准确
,判断BaCl2溶液已经足量的方法为将混合液静置,向上层清液中滴加 BaCl2
BaCl2
溶液,无白色沉淀生成,说明BaCl2溶液已经足量。⑦步骤Ⅳ称得固体质量为2.33g,求该硫酸铜溶液的浓度
6.4%
6.4%
(写出计算过程)。⑧下列实验操作会导致所测硫酸铜溶液的浓度偏大的有
bc
bc
(填字母)。a.步骤Ⅰ中将烧杯中的固液混合物转移入过滤器时未洗涤烧杯
b.步骤Ⅱ中洗涤不干净
c.步骤Ⅲ干燥不充分
【考点】物质的相互转化和制备;盐的化学性质.
【答案】温度过高氨水会分解;2Cu(NH3)4CO3+3CO2+5H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4(NH4)2CO3;Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;降温结晶;(NH4)2CO3、CO2;2.0~3.0;该范围内铜的浸出率较高且硫酸铜晶体的含量高;将CuSO4完全转化为BaSO4沉淀,使测定结果更为准确;BaCl2;6.4%;bc
【解答】
【点评】
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