Question

某铜矿石中铜元素含量较低，且含有铁、镁、钙等杂质离子．某小组在实验室 中用浸出-萃取法制备硫酸铜：



（1）操作I为______．操作II用到的玻璃仪器有烧杯______
（2）操作II、操作III的主要目的是______富集铜元素．
（3）小组成员利用CuSO₄溶液与Na₂CO₃溶液混合反应，制备环保型木材防腐剂 Cu₂（0H）₂C0₃悬浊液．多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异，查阅资料表明，可能由于条件控制不同使其中混有较多Cu（OH）₂或Cu₄（0H）₆S0₄．
已知Cu（0H）₂、Cu₂（OH）₂CO₃，Cu₄ （（OH）₆SO₄均难溶于水，可溶于酸；分解温 度依次为 80⁰C、200⁰C、300⁰C．
设计实验检验悬浊液成分，完成表中内容．
限选试剂：2mol．L^-1 HCl、1mol．L^-1 H₂SO₄、O.1mol．L^-1 NaOH、0.1mol．L^-1 BaCl₂、蒸馏水．仪器和用品自选．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量悬浊液，过滤，充分 洗涤后，取滤渣于试管中，______	说明悬浊液中混______，有Cu4（ 0H）6S04．
步骤2：另取少量悬浊液于试管中，______	______， 说明悬浊液中混有Cu（ 0H） 2．

（4）上述实验需要1OOmL O.5mol．L^-1的CuSO₄溶液，配制时需称取______gCuSO₄.5H₂O （化学式量：250）．

Answer 1

（1）依据流程图分析操作Ⅰ是矿石酸溶后分离固体和液体的方法，实验操作是过滤；操作Ⅱ是加入有机物溶解铜的化合物且能和水分层，实验操作是分液，用到的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗等，故答案为：过滤；分液漏斗；
（2）利用水和有机溶剂萃取提纯硫酸铜溶液结晶得到硫酸铜晶体；操作II、操作III的主要目的是除去溶液中的杂质，故答案为：除杂；
（3）利用CuSO₄溶液与Na₂CO₃溶液混合反应，制备环保型木材防腐剂 Cu₂（0H）₂C0₃悬浊液，由于条件控制不同使其中混有较多Cu（OH）₂或Cu₄（0H）₆S0₄．实验验证杂质的存在，可以检验是否含硫酸根离子检验Cu₄（0H）₆S0₄的存在，加入盐酸排除其他离子的干扰，加入氯化钡生成白色沉淀证明含Cu₄（0H）₆S0₄；依据氢氧化铜受热分解生成氧化铜黑色沉淀设计实验来分析验证，取少量悬浊液于试管中利用沸水浴加热试管；试管中有黑色沉淀生成证明含Cu（OH）₂；水浴加热的目的是避免温度过高氧化铜分解；
故答案为：加入过量2mol/L的盐酸溶液，充分振荡，再滴加几滴0.1mol/L氯化钡溶液；有白色沉淀生成；
将试管放入装有沸水的小烧杯中水浴加热一段时间取出试管观察；试管中有黑色固体生成；
（4）1OOmL O.5mol．L^-1的CuSO₄溶液中硫酸铜物质的量为0.05mol；配制时需称取CuSO₄.5H₂O 质量为12.5g，故答案为：12.5．