Question

某銅礦石中銅元素含量較低，且含有鐵、鎂、鈣等雜質離子．某小組在實驗室 中用浸出-萃取法制備硫酸銅：



（1）操作I為______．操作II用到的玻璃儀器有燒杯______
（2）操作II、操作III的主要目的是______富集銅元素．
（3）小組成員利用CuSO₄溶液與Na₂CO₃溶液混合反應，制備環(huán)保型木材防腐劑 Cu₂（0H）₂C0₃懸濁液．多次實驗發(fā)現(xiàn)所得藍色懸濁液顏色略有差異，查閱資料表明，可能由于條件控制不同使其中混有較多Cu（OH）₂或Cu₄（0H）₆S0₄．
已知Cu（0H）₂、Cu₂（OH）₂CO₃，Cu₄ （（OH）₆SO₄均難溶于水，可溶于酸；分解溫 度依次為 80⁰C、200⁰C、300⁰C．
設計實驗檢驗懸濁液成分，完成表中內容．
限選試劑：2mol．L^-1 HCl、1mol．L^-1 H₂SO₄、O.1mol．L^-1 NaOH、0.1mol．L^-1 BaCl₂、蒸餾水．儀器和用品自選．

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：取少量懸濁液，過濾，充分 洗滌后，取濾渣于試管中，______	說明懸濁液中混______，有Cu4（ 0H）6S04．
步驟2：另取少量懸濁液于試管中，______	______， 說明懸濁液中混有Cu（ 0H） 2．

（4）上述實驗需要1OOmL O.5mol．L^-1的CuSO₄溶液，配制時需稱取______gCuSO₄.5H₂O （化學式量：250）．

Answer 1

（1）依據流程圖分析操作Ⅰ是礦石酸溶后分離固體和液體的方法，實驗操作是過濾；操作Ⅱ是加入有機物溶解銅的化合物且能和水分層，實驗操作是分液，用到的玻璃儀器有燒杯、分液漏斗等，故答案為：過濾；分液漏斗；
（2）利用水和有機溶劑萃取提純硫酸銅溶液結晶得到硫酸銅晶體；操作II、操作III的主要目的是除去溶液中的雜質，故答案為：除雜；
（3）利用CuSO₄溶液與Na₂CO₃溶液混合反應，制備環(huán)保型木材防腐劑 Cu₂（0H）₂C0₃懸濁液，由于條件控制不同使其中混有較多Cu（OH）₂或Cu₄（0H）₆S0₄．實驗驗證雜質的存在，可以檢驗是否含硫酸根離子檢驗Cu₄（0H）₆S0₄的存在，加入鹽酸排除其他離子的干擾，加入氯化鋇生成白色沉淀證明含Cu₄（0H）₆S0₄；依據氫氧化銅受熱分解生成氧化銅黑色沉淀設計實驗來分析驗證，取少量懸濁液于試管中利用沸水浴加熱試管；試管中有黑色沉淀生成證明含Cu（OH）₂；水浴加熱的目的是避免溫度過高氧化銅分解；
故答案為：加入過量2mol/L的鹽酸溶液，充分振蕩，再滴加幾滴0.1mol/L氯化鋇溶液；有白色沉淀生成；
將試管放入裝有沸水的小燒杯中水浴加熱一段時間取出試管觀察；試管中有黑色固體生成；
（4）1OOmL O.5mol．L^-1的CuSO₄溶液中硫酸銅物質的量為0.05mol；配制時需稱取CuSO₄.5H₂O 質量為12.5g，故答案為：12.5．