辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等杂质．研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰晶体和碱

Question

辉铜矿主要成分Cu₂S，此外还含有少量SiO₂、Fe₂O₃等杂质，软锰矿主要含有MnO₂，以及少量SiO₂、Fe₂O₃等杂质．研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰晶体和碱式碳酸铜．主要工艺流程如下：

已知：
①MnO₂有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫；
②[Cu（NH₃）₄]SO₄常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH₃；
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围（开始沉淀和完全沉淀的pH）：
Fe³⁺：1.5～3.2           Mn²⁺：8.3～9.8           Cu²⁺：4.4～6.4
④MnSO₄•H₂O溶于1份冷水、0.6份沸水，不溶于乙醇．
（1）实验室配制250mL 4.8mol•L^-1的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要___．
（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有___（任写一点）．
（3）酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO₄、MnSO₄等．写出该反应的化学方程式：___．
（4）调节浸出液pH=4的作用是___．
（5）本工艺中可循环使用的物质是___（写化学式）．
（6）获得的MnSO₄•H₂O晶体需要进一步洗涤、干燥，洗涤时应用___洗涤．
（7）测定MnSO₄•H₂O样品的纯度：准确称取样品14.00g，加蒸馏水配成100mL溶液，取出25.00mL用标准的BaCl₂溶液测定，完全反应后得到了4.66g沉淀，则此样品的纯度为___．

Answer 1

（1）配制一定物质的量浓度的溶液，必不可少的是容量瓶和胶头滴管，容量瓶要标明规格，本题必须使用250mL容量瓶，
故答案为：250mL容量瓶、胶头滴管；
（2）由于酸浸时矿石颗粒大小影响浸取率，可以通过粉碎矿石提高浸取率，还可以适当升高温度或者搅拌提高浸取率，
故答案为：粉碎矿石或适当升高温度或者搅拌；
（3）根据信息，MnO₂能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，反应物是Cu₂S、MnO₂、H₂SO₄ ，生成物是CuSO₄、MnSO₄、S，
把硫化亚铜看成整体，化合价变化是：（1×2+2×1）=4，Mn元素化合价变化是：4-2=2，所以二氧化锰化学计量数是2，硫化亚铜的是1，再根据观察法配平其它物质；反应的化学方程式是：Cu₂S+2MnO₂+4H₂SO₄=2CuSO₄+2 MnSO₄+S↓+4H₂O，
故答案为：Cu₂S+2MnO₂+4H₂SO₄=2CuSO₄+2 MnSO₄+S↓+4H₂O；
（4）根据金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围，使Fe³⁺完全沉淀且Cu²⁺不沉淀的PH范围是：3.2～4.4，故选择PH=4目的是使Fe³⁺完全水解生成氢氧化铁沉淀，
故答案为：使Fe³⁺完全水解生成氢氧化铁沉淀；
（5）工艺流程中，加入了氨水，最后又得到了氨气，NH₃ 可循环使用，故答案为：NH₃ ；
（6）在酒精中，硫酸锰晶体溶解度小，故获得的MnSO₄•H₂O晶体后常用酒精洗涤；
故答案为：酒精；
（7）测定MnSO₄•H₂O样品的纯度：准确称取样品14.00g，加蒸馏水配成100mL溶液，取出25.00mL用标准的BaCl₂溶液测定，完全反应后得到了4.66g沉淀，为硫酸钡物质的量=(4.66g)/(233g/mol)=0.02mol，n（MnSO₄•H₂O）=n（BaSO₄）=0.02mol，则此样品中MnSO₄•H₂O物质的量为：0.02mol×(100)/(25)=0.08mol，则样品中MnSO₄•H₂O的纯度=(0.08mol×169g/mol)/(14.00g)×100%=96.57%；
故答案为：96.57%．