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

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1的名称为______．操作2用到的玻璃仪器有烧杯和______．（2）“浸出”步骤中，为提高铜的浸出率，可采取的措施有______．（3）比较操作2之前与操作3之后的溶液，说明两步骤主要目的是______．（4）取少量所得溶液A，滴加______（填物质名称）溶液后呈红色，说明溶液中存在Fe3+，检验溶液中还存在Fe2+的方法是______（注明试剂、现象）（不考虑除注明外的其它杂质干扰）．（5）用滴定法测定CuSO4?5H2O的含量．取a g试样配成100mL溶液，取20.00mL用c mol/L 滴定剂（H2Y2-，滴定剂不与杂质反应）滴定至终点，消耗滴定剂bmL．滴定反应：Cu2++H2Y2-CuY2-+2H+．则CuSO4?5H2O质量分数的表达式是______．（6）下列操作会导致CuSO4?5H2O含量的测定结果偏高的是______．A．滴定临近终点时，用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准液至锥形瓶中B．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测液，取20.00mL进行滴定C．滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失．

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））“浸出”步骤中，为提高铜的浸出率，可以升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取），故答案为：升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取）；
（3）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：除去杂质、富集铜元素；
（4）亚铁离子能使高锰酸钾溶液褪色，但是铁离子不可以，铁离子遇到硫氰化钾显示红色，所以用硫氰化钾检验铁离子的存在，再取少量待测液，滴加几滴高锰酸钾的酸性溶液，紫色褪去，说明溶液中存在Fe²⁺，故答案为：硫氰化钾；另取少量溶液，滴加几滴高锰酸钾的酸性溶液，紫色褪去，说明溶液中存在Fe²⁺；
（5）20.00mLn（Cu²⁺）=n（H₂Y^2-）=bc×10^-3mol，
则ag试样中n（CuSO₄?5H₂O）=bc×10^-3mol×

100

20

=5bc×10^-3mol，
m（CuSO₄?5H₂O）=5bc×10^-3mol×250g/mol=1.25bcg，
则CuSO₄?5H₂O质量分数为

1.25bc

a

=

5bc

4a

，
故答案为：

5bc

4a

；
 （6）A．滴定临近终点时，用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准液至锥形瓶中，对实验无影响，故A错误；
B．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测液，取20.00mL进行滴定，会导致溶液浓度偏小，测定结果偏低，故B错误；
C．滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失，会导致体积偏大，测定结果偏大，故C正确．
故答案为：C．