Question

某铜矿石中铜元素含量较低，且含有铁、镁、钙等杂质。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(OH)2CO3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(OH)6SO4。

已知Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3，Cu4(OH)6SO4均难溶于水，可溶于酸；分解温度依次为80 ℃、200 ℃、300 ℃。

设计实验检验悬浊液成分，完成表中内容。

限选试剂：2 mol·L－1 盐酸、1 mol·L－1 H2SO4、0.1 mol·L－1 NaOH溶液、0.1 mol·L－1 BaCl2溶液、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(OH)6SO4
步骤2：另取少量悬浊液于试管中，____________________	____________，说明悬浊液中混有Cu(OH)2

 

(4)上述实验需要100 mL 0.5 mol·L－1的CuSO4溶液，配制时需称取________g CuSO4·5H2O(相对分子质量：250)。

 

Answer 1

　(1)过滤　分液漏斗

(2)除去杂质

(3)

实验步骤	预期现象和结论
加入过量2 mol·L－1盐酸，充分振荡，再滴加几滴0.1 mol·L－1 BaCl2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)12.5

【解析】　(1)由流程图可知操作Ⅰ是固、液分离，是过滤；操作Ⅱ是液液分离，且互不相溶，是分液，用到分液漏斗。(2)操作Ⅱ、Ⅲ的目的主要是除杂。

步骤1，由信息中三种物质均难溶于水，可溶于酸，故加入过量盐酸使之溶解，再用BaCl2溶液检验有无SO42—即可。步骤2，检验有无Cu(OH)2，可利用信息中三种物质分解温度不同，可在80 ℃时看有无分解产生CuO，若有，则有Cu(OH)2。(4)配制溶液需CuSO4的物质的量为0.1 L×0.5 mol·L－1＝0.05 mol，即需要0.05 mol CuSO4·5H2O，其质量m＝0.05 mol×250 g

·mol－1＝12.5 g。