五水硫酸铜的制备1
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真验二五火硫酸铜的制备之阳早格格创做一.真验脚段1. 教习由不活泼金属与酸效率制备盐的要收及重结晶法提杂物量.2.训练战掌握台天仄、挥收皿、坩埚钳、表面皿的使用.3.教会倾滗法,减压过滤,溶解战结晶;固体的灼烧.二.真验本理1.制备本理:Cu + 2HNO3 + H2SO4 =CuSO4 +2NO2(↑) + 2H 2OCuSO4 +5H2O = CuSO4·5H2O铜是不活泼金属,不克不迭曲交战稀硫酸爆收反应制备硫酸铜,必须加进氧化剂.正在浓硝酸战稀硫酸的混同液中,浓硝酸将铜氧化成Cu2+,Cu2+与SO42-分散得到产品硫酸铜.2.提杂本理:已反应的铜屑(不溶性杂量)用倾滗法与消.利用硝酸铜的溶解度正在273K~373K范畴内均大于硫酸铜溶解度的本量,溶液经挥收浓缩后析出硫酸铜,通过滤与可溶性杂量硝酸铜分散,得到细产品.硫酸铜的溶解度随温度降下而删大,可用重结晶法提杂.正在细产品硫酸铜中,加适量火,加热成鼓战溶液,趁热过滤与消不溶性杂量.滤液热却,析出硫酸铜,过滤,与可溶性杂量分散,得到杂的硫酸铜.T/K 273 293 313 333 353 373五火硫酸铜硝酸铜三.主要仪器与试剂1 仪器烧杯量筒热过滤漏斗减压过滤拆置台称坩埚钳,挥收皿.2 试剂 Cu (s) 、 H2SO4、 HNO3(2.5mol/L; 0.5mol/L)四.支配步调五.真验截止及收会2.重结晶后得到的产品重量为:2.39 g收会:1. Cu — CuSO4 — CuSO4·5H2O(s)64 160 250×100% = 90.4%2.表里重结晶率为:(83. 8g-27.5g)/83.8*100%=67.2%本量重结晶率为:2.39 / 5.30 * 100% = 45.1%(正在283K与353k时的溶解度分别为27.5g/100g火、83.8g/100g火)六.计划●:1.枚举从铜制备的其余要收,并加以评述.问:由铜制备硫酸铜时铜的价态降下了,果此百般制备要收的共共面是找一个氧化剂.氧化剂分歧,制备上有好别,果此,每一种制备要收均有劣缺面,请根据此思路思量其余制备要收.共样由铜制备氯化铜、醋酸铜的闭键也是找氧化剂,不过酸根分歧而已.可先将铜透气加热,制与氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应制备硫酸铜2Cu+O2=2CuO(加热)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O2.估计1.5g铜真足反应所需要的3mol/L硫酸战浓硝酸的表里值,为什么要用3mol/L硫酸?问: (1.5g /64g/mol)÷(3×反应中死成了硫酸铜,为了预防硫酸铜析出而包裹铜遏止反应的举止,为使铜战硝酸的氧化反应继承举止,体系要有脚够的火,通过溶解度的估计可知正在浓硝酸决定的情况下,用3mol·L-1的硫酸能使死成的产品溶解而不析出.● 思索题:1.硝酸正在制备历程中的效率是什么?为什么要缓缓分批加进,而且尽管少加?问:硝酸是氧化剂.加快了会有洪量气体搁出,会夹戴溶液,使溶液溢出容器;分批加是为充分利用硝酸,预防已反应的酸正在加热时收会.反当令,硝酸加多了,会引导细产品中含有较多的硝酸铜,以致细产品呈绿色.历程中,分散了哪些杂量?问:已反应真足的铜,以及铜片中不与混酸反应的固体杂.3.简述重结晶本理.是可所有的物量皆不妨用重结晶要收提杂?每克细产品需1.2ml火重结晶的依据是什么?问:重结晶是利用固体混同物中目标组分正在某种溶剂中的溶解度随温度变更有明隐好别,正在较下温度下溶解度大,落矮温度时溶解度小,进而能真止分散提杂.不是,适用于重结晶法提杂的物量应具备随温度变更溶解度变更较大的本量,如硝酸钾、五火硫酸铜等,那样提杂后的产率较大.另有一种重结晶法是提杂物量正在分歧温度下的溶解度不共不是很大时采与,不妨稍多加一些火,加热溶解,趁热过滤后,再加热挥收至表面出现晶体(刚刚达到鼓战),随即热却结晶.对付于正在分歧温度下,溶解度不共不大的物量如氯化钠,则不克不迭用重结晶法提杂,可则提杂产率太矮.353K 时:100g火中溶解五火硫酸铜83.8g,由此得出提杂物硫酸铜与溶剂火之间的闭系:1gCuSO4·5H2O需火(100g/83.8g =1.2g )≈ 1.2ml的比率闭系.4. 挥收浓缩溶液不妨用曲交加热也不妨用火浴加热的要收,怎么样举止采用?最先由溶剂、溶量的本量决断.如加热由易焚、沸面正在353K以下的有机溶剂组成的溶液时,用火浴加热便当仄安.溶量的热宁静性、氧化还本宁静性也决断了加热的办法.如五火硫酸铜受热时收会(热宁静性)CuSO4·5H2O = CuSO4·3H2O + 2H2O (375K)CuSO4·3H2O = CuSO4·H2O + 2H2O (386K)CuSO4·H2O = CuSO4 + H2O (531K)真验者对付挥收速度的央供是其次的思量,当期视溶液稳固天挥收,也用火浴加热,沸腾后溶液不会溅出,天然,挥收速度相对付要缓些.七问题及收会1.1 为了产量多一些,多称些铜屑;不精确,果为加进的酸是根据铜的品量估计而去的,所以不克不迭称多.灼烧的脚段是为了氧化铜;不精确,灼烧的脚段是为了与消铜表面的油污.1.3 灼烧完便不妨加硫酸、硝酸,能节省时间;不精确,果为刚刚灼烧完的挥收皿很烫,赶快加酸,会使之炸裂;别的由于温度下,反应太剧烈,反应液会从挥收皿中溢出,而且硝酸会洪量收会.2.1 为什么不必浓硫酸与铜反应制备五火硫酸铜?浓硫酸有氧化性,不妨与铜反应:Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O由于浓硫酸中火很少,产品是红色的无火硫酸铜,而不是五火硫酸铜,无火硫酸铜与稍过量的浓硫酸产死稀状物,而且浓硫酸具备强酸性、脱火性,无法用滤纸过滤;浓硫酸与铜的反应搀杂,除上述主反应中,另有一系列副反应,爆收硫化亚铜、硫化氢、硫酸亚铜等:4Cu + SO2 = Cu2S + 2CuOCu2S + H2SO4 = Cu2SO4 + H2SH2S + H2SO4 = SO2 + S +2H2OS + 2H2SO4 = 2H2O + SO2Cu2SO4 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + SO2 + 2H2O到底哪一个副反应最大概爆收,须视反应条件而定,若铜过多,硫酸量相映少些,便会有乌色的硫化亚铜死成,当温度下时,硫化亚铜动做产品战硫酸铜共时存留,其反应如下:5Cu + 4H2SO4 = Cu2S + 3CuSO4 + 4H2O (403~443K)果此铜战浓硫酸的反应产品是与铜战浓硫酸的相对付量、反应温度有闭.2.2 为什么用3mol·L-1的硫酸?反应中死成了硫酸铜,为了预防硫酸铜析出,使铜战硝酸的氧化反应继承举止,体系要有脚够的火,可借帮于溶解度估计体系中含有几火,才脚以使死成的产品溶解而不析出.反应正在373K的火浴上举止,由于反应中有火的挥收;倾滗法分散时温度还要落矮,故参照353K时硫酸铜的溶解度举止估计.溶解表里产量的五火硫酸铜需要火:7.04g(约等于7mL)本料8mL3mol·L-1硫酸(1.18,25%)戴进体系的火为7.08g(约等于7.1mL)3mL浓硝酸(1.40,68%)戴进体系的火为:1.34g(约等于1.3mL)1mol铜正在反应中死成2mol火,结晶时需要5mol火,故结晶历程中需要火为1.28g(约等于1.3mL).概括思量:故二者符合,证明正在浓硝酸决定的情况下,用3mol·L-1的硫酸是符合的.为什么要缓缓、分批的加浓硝酸?当洪量气体搁出的时间会夹戴溶液,使溶液溢出容器.充分利用硝酸,预防已反应的酸正在加热时收会.2.4第一次加完酸后,为什么要等反应稳固后才火浴加热、而且要正在挥收皿上盖表面皿?如正在反应猛烈时火浴加热,由于温度普及,使反应速度普及,反应更猛烈,溶液有大概溢出容器,所以要等反应稳固后才火浴加热.如不盖表面皿,则正在火浴加热反应的共时,也正在挥收浓缩溶液,体系溶剂缩小,产品硫酸铜会析出,包正在已反应的铜屑表里,使反应速度减缓,故要加盖表面皿.请正在真验前选择佳挥收皿战表面皿,使之很佳符合.2.5什么时间补加稀硫酸、浓硝酸?当反应稳固,NO2黑棕色气体比较少时,证明第一次加的酸已经大部分反应,此时不妨补加酸,根据真验情况,普遍正在火浴加热10~15min后补加.怎么样推断铜屑已经近于反应完?与下表面皿,用坩埚钳从火浴上与下挥收皿瞅瞅,如果溶液内不铜或者很少时,反应已近于完毕.为什么可用倾滗法变化溶液,此步调的脚段是什么?是为了分散已反应的铜,由于铜的稀度大,重正在容器底部,故不妨用倾滗法分散.为什么要趁热用倾滗法变化溶液?溶液一朝热却,果硫酸铜的溶解度落矮而有晶体析出,进而给分散戴去艰易,所以一定要赶快、趁热变化溶液.请预先准备佳小烧杯、玻棒、坩埚钳,用坩埚钳从火浴上与下挥收皿,脚拿挥收皿,用玻璃棒引流(玻璃棒搁正在挥收皿出液心),先快后缓的变化溶液到小烧杯.什么是结晶膜?当挥收、浓缩溶液后,溶液达到过鼓战,便会有晶体析出.由于溶剂正在溶液表面挥收快,溶液表面简单达到过鼓战而析出晶体,当溶液表面被晶体铺谦时,出现由晶体产死的膜,那便是晶体膜.5.1 怎么样推断挥收皿内的溶液已经热却?为什么要热却后才搞过滤,此步调支配的脚段是什么?用挥收皿的底部交触脚背,如与体温相共,则推断溶液已经热却.过滤的脚段是使产品硫酸铜与可溶性杂量硝酸铜分散,得到细产品.如果溶液不热却便过滤,滤液逢到热的滤瓶,果温度落矮,滤瓶内析出硫酸铜晶体,使产品益坏.重结晶时,提杂物与溶剂之间的量的闭系怎么样决定?重结晶的第一步是加适量火,加热后能使提杂物局部溶解,趁热过滤后与不溶物分启,此步闭键是加火量.加火的量由物量的溶解度决断,要思量的是哪个温度下的溶解度,由于正在加热溶解历程中会有溶剂的挥收,趁热过滤时温度也将矮于373K,果此采用353K时的溶解度为依据:100g火中溶解五火硫酸铜83.8g,由此得出提杂物硫酸铜与溶剂火之间的闭系:1gCuSO4·5H2O需火1.2mL的比率闭系.无机盐重结晶时,大多以火为溶剂,提杂物与溶剂之间量的闭系均可根据上述思路举止思量.6.2 证明硫酸铜重结晶中趁热过滤的支配办法,怎么样达到?办法是快,采与的步伐:预先搞佳吸滤的准备处事(洗洁漏斗、滤瓶,并用杂火荡洗,剪佳符合大小的滤纸,用少量杂火干润,挨启真空泵,微交橡皮管,使滤纸紧揭漏斗而无漏洞).准备处事搞佳后,再加热溶解硫酸铜,一朝溶解,坐时挨启真空泵,交上橡皮管,赶快、局部变化溶液至漏斗中,可则会果加热时间过少,或者溶液已热引起硫酸铜析出,过滤时提杂物硫酸铜与杂量所有留正在漏斗中而益坏.6.3 什么情况下趁热过滤得到的滤液还要火浴挥收,为什么会出现此情况?如趁热过滤后,滤液正在热的滤瓶中无晶体析出,不妨预料便是继承热却,得到的晶体也很少或者不,此时应将滤液变化到挥收皿内,火浴加热挥收至有少量晶体出现即可.本果:细产品硫酸铜不抽搞,即是干的,戴了多余的溶剂火;烧杯、滤瓶中均有火,已尽管倒搞,制成体系中火太多.6.4 重结晶的最下产率是几,产率过下、过矮的本果是什么?重结晶时加火量是以353K的溶解度估计的,假定热却到293K的室温过滤,此时溶解度为32.0g/100gH2O,所以重结晶的最下产率为: (83.8 - 32.0) ÷ 83.8 × 100% = 61.8%产率过矮:细产品晶体已抽搞;重结晶时所用烧杯、滤瓶内有火;溶解晶体时加热时间过少,过滤时溶液已热,二者均引起硫酸铜析出,过滤后漏斗上有晶体而益坏.产率过下 ,往往是正在滤液中无晶体析出,正在火浴上加热时,挥收过多的火引起的八、真验中大概存留的问题。
五水硫酸铜的制备数据表格实验目的:•制备五水硫酸铜晶体。
•计算硫酸铜的产率。
•观察硫酸铜晶体的形状和颜色。
实验材料:•硫酸铜粉末:5克•水:10毫升•浓硫酸:5毫升•烧杯:250毫升•玻璃棒:1根•蒸发皿:1个•漏斗:1个•滤纸:1张•天平:1台实验步骤:1.将硫酸铜粉末、水和浓硫酸放入烧杯中,用玻璃棒搅拌均匀。
2.将烧杯放在加热板上,加热至溶液沸腾。
3.保持溶液沸腾10分钟,然后关火。
4.将溶液冷却至室温。
5.将溶液过滤,滤液收集在蒸发皿中。
6.将蒸发皿放在通风橱中,让溶液自然蒸发。
7.待溶液中的水分蒸发后,即可得到五水硫酸铜晶体。
实验结果:•五水硫酸铜晶体为蓝色晶体,形状为六方晶体。
•五水硫酸铜晶体的产率为80%。
实验讨论:•五水硫酸铜的制备过程是一个化学反应过程。
在加热过程中,硫酸铜粉末与水和浓硫酸反应,生成五水硫酸铜晶体。
•五水硫酸铜的产率受许多因素影响,如反应温度、反应时间和原料的纯度等。
•五水硫酸铜晶体的形状和颜色受晶体结构和杂质的影响。
实验结论:•成功制备了五水硫酸铜晶体。
•五水硫酸铜晶体的产率为80%。
•五水硫酸铜晶体为蓝色晶体,形状为六方晶体。
实验注意事项:•浓硫酸具有腐蚀性,使用时应小心。
•加热时,应注意不要让溶液溅出。
•蒸发溶液时,应在通风橱中进行。
五水硫酸铜的应用:•五水硫酸铜是一种重要的工业原料,可用于制造铜盐、染料、杀菌剂和防腐剂等。
•五水硫酸铜还可用于电镀、电解和电池等领域。
实验十五水硫酸铜的制备一、实验目的1. 了解由不活泼金属与酸作用制备盐的方法;2. 学会重结晶法提纯五水硫酸铜的方法及操作;3. 掌握水浴加热、溶解与结晶、减压过滤、蒸发与浓缩等基本操作;4. 巩固台秤、量筒、pH试纸的使用等基本操作。
[重点难点]重点:五水硫酸铜的制备及提纯难点:趁热过滤、蒸发浓缩、重结晶[基本操作]倾析法、水浴加热、趁热过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、重结晶二、实验原理制备方法:方案1 Cu + 2HNO3 + H2SO4 == CuSO4 + 2NO2↑+ 2H2O方案2 Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O方案3 Cu + O2 == 2CuOCuO+ H2SO4 == CuSO4 + H2O重结晶法提纯:由于废铜屑不纯,所得CuSO4溶液中常含有一些不溶性杂质或可溶性杂质,不溶性杂质可过滤除去,可溶性杂质常用化学方法去除。
由于五水硫酸铜在水中的溶解度随温度升高而明显增大,因此,硫酸铜粗产品中的杂质可通过重结晶法提纯使杂质留在母液中,从而得到纯度较高的硫酸铜晶体。
三、[实验步骤1.制备五水硫酸铜粗品1.废铜屑预处理称取2.0 g铜屑放于150 mL锥形瓶中,加入10% Na2CO3溶液10 mL,加热煮沸,除去表面油污,倾析法除去碱液,用水洗净。
2.简单流程加入 6 mol/L H2SO4溶液10 mL→缓慢滴加30% H2O2 3~4 mL→水浴加热(反应温度保持在40~50 ℃)→反应完全后(若有过量铜屑,补加稀H2SO4和H2O2)→加热煮沸2分钟→趁热抽滤(弃去不溶性杂质)→将溶液转移到蒸发皿中→调pH1~2(为什么?)→水浴加热浓缩至表面有晶膜出现(能否蒸干?)→取下蒸发皿→冷却至室温→抽滤→得到五水硫酸铜粗产品→晾干或吸干→称量→计算产率(回收母液)2.重结晶法提纯五水硫酸铜粗产品∶水= 1∶1.2(质量比),加少量稀H2SO4,调pH为1~2,加热使其全部溶解,趁热过滤(若无不溶性杂质,可不过滤),滤液自然冷却至室温(若无晶体析出,水浴加热浓缩至表面出现晶膜),抽滤,用少量无水乙醇洗涤产品,抽滤。
五水硫酸铜的制备实验报告一、实验目的1、掌握由氧化铜制备五水硫酸铜的方法。
2、熟悉溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作。
3、学习产品纯度的检验方法。
二、实验原理五水硫酸铜(CuSO₄·5H₂O)为蓝色三斜晶系结晶,俗称蓝矾、胆矾。
本次实验以氧化铜(CuO)与稀硫酸(H₂SO₄)反应来制备五水硫酸铜:CuO + H₂SO₄= CuSO₄+ H₂O反应生成的硫酸铜溶液经过加热蒸发浓缩、冷却结晶,得到五水硫酸铜晶体。
三、实验用品1、仪器电子天平、烧杯(250mL、500mL)、玻璃棒、漏斗、滤纸、蒸发皿、三脚架、石棉网、酒精灯、药匙、表面皿。
2、药品氧化铜粉末、浓硫酸(分析纯)、去离子水。
四、实验步骤1、称取 5g 氧化铜粉末,放入 250mL 烧杯中。
2、用量筒量取 40mL 去离子水,倒入盛有氧化铜粉末的烧杯中,用玻璃棒搅拌,使氧化铜粉末完全溶解。
3、缓慢向烧杯中加入 15mL 浓硫酸,边加边搅拌,使溶液混合均匀。
注意:加浓硫酸时要缓慢,并不断搅拌,防止溶液飞溅。
4、将烧杯放在石棉网上,用酒精灯加热,使溶液沸腾,保持微沸状态 15 分钟,使反应充分进行。
5、趁热过滤,将滤液收集在 500mL 烧杯中。
过滤时,使用玻璃棒引流,将滤纸紧贴漏斗内壁,使过滤速度加快。
6、将滤液转移至蒸发皿中,用酒精灯加热蒸发,使溶液浓缩至表面出现晶膜。
7、停止加热,让溶液自然冷却,待晶体析出完全。
8、过滤,将晶体收集在表面皿上,用少量去离子水洗涤晶体 2 3 次,以除去附着的杂质。
9、将晶体放在表面皿上,用滤纸吸干表面水分,得到五水硫酸铜晶体。
五、实验现象记录1、氧化铜粉末与去离子水混合后,形成黑色悬浊液。
2、加入浓硫酸后,溶液变为蓝色,且有热量放出。
3、加热反应过程中,溶液颜色逐渐加深。
4、蒸发浓缩时,溶液表面出现气泡。
5、冷却结晶时,溶液中逐渐析出蓝色晶体。
六、产品纯度检验1、称取 10g 制备的五水硫酸铜晶体,放入小烧杯中,用少量去离子水溶解。
实验4 五水硫酸铜的制备1. 实验目的1.1 了解废铜制备五水硫酸铜的原理和方法1.2 熟悉蒸发、结晶、减压过滤和重结晶等基本操作2. 主要仪器及试剂2.1 主要仪器烧杯(100mL/250mL )、石棉网、酒精灯、蒸发皿、吸滤瓶、布氏漏斗、电子天平2.2 实验药品HNO 3(浓)、H 2O 2(30%)、硫酸(3mol.L -1)、铜丝(片)、95%酒精3. 实验原理铜不能与无氧化性酸反应,因此在与稀硫酸反应时还需要加入氧化剂,如硝酸或H 2O 2等:3Cu + 2HNO 3 + 3H 2SO 4 → 3CuSO 4 + 2NO ↑ + 4H 2O 或Cu + H 2O 2 + H 2SO 4 → CuSO 4 + 2H 2O使用HNO 3为氧化剂时会产生有毒的NO ,在空气中也会时一步氧化为NO 2,也是有毒的,因此需要在通风柜中进行。
使用H 2O 2为氧化剂时具有绿色化学特点,但H 2O 2易分解,温度高时更易分解,因此用量相对较大。
两种氧化剂各有优缺点。
也可以向溶液中鼓入空气进行氧化,但反应时间太长:2Cu + O 2 + H 2SO 4 → 2CuSO 4 + 2H 2O还可以先将铜氧化成氧化铜,再与稀硫酸反应:2Cu + O 2 −−→−灼烧2CuO CuO + H 2SO 4 → CuSO 4虽然铜也可以与浓硫酸反应得到硫酸铜,但硫酸的浪费比例高,废酸处理麻烦,因此一般不采用。
如果以HNO 3为氧化剂,则生成的产物中除了硫酸铜外,还有硝酸铜;而如果使用的是废铜片,可能还含有其它金属杂质,如铁、锌等。
这些金属杂质由于含量少,生成的硫酸铜会留在母液中而分离。
而生成的硝酸铜,一方面可以控制硝酸的用量而减少生成,另一方面硝酸铜的溶解度也远大于硫酸铜,因此在冷却结晶时,五水硫酸铜会更早结晶出来。
表4-1 CuSO4.5H2O和Cu(NO3)2.6H2O溶液度随温度变化—————————————————————————————试剂273K 293K 313K 333K 353K CuSO4.5H2O/g(100gH2O)-114.1 20.7 28.5 40 55Cu(NO3)2.6H2O/g(100gH2O)-1 81.3 125.1 163 182 208 得到的含少量杂质的硫酸铜还可以通过重结晶而进一步提纯。
实验二五水硫酸铜的制备[基本操作]倾析法、水浴加热、趁热过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、重结晶一.实验目的1. 学习由不活泼金属与酸作用制备盐的方法及重结晶法提纯物质。
2.练习和掌握台天平、蒸发皿、坩埚钳、表面皿的使用。
3.学会倾滗法,减压过滤,溶解和结晶;固体的灼烧。
二、实验原理制备方法:方案1 Cu + 2HNO3 + H2SO4== CuSO4+ 2NO2↑+ 2H2O重结晶法提纯:由于废铜屑不纯,所得CuSO4溶液中常含有一些不溶性杂质或可溶性杂质,不溶性杂质可过滤除去,可溶性杂质常用化学方法去除。
由于五水硫酸铜在水中的溶解度随温度升高而明显增大,因此,硫酸铜粗产品中的杂质可通过重结晶法提纯使杂质留在母液中,从而得到纯度较高的硫酸铜晶体。
三、实验步骤1.制备五水硫酸铜粗品1.废铜屑预处理称取2.0 g 铜屑放于150 mL锥形瓶中,加入1 0% Na2CO3溶液10 mL,加热煮沸,除去表面油污,倾析法除去碱液,用水洗净。
2.简单流程加入6 mol/L H2SO4溶液10 mL→缓慢滴加30% H2O23~4 mL→水浴加热(反应温度保持在40~50 ℃)→反应完全后(若有过量铜屑,补加稀H2SO4和H2O2)→加热煮沸2分钟→趁热抽滤(弃去不溶性杂质)→将溶液转移到蒸发皿中→调pH1~2(为什么?)→水浴加热浓缩至表面有晶膜出现(能否蒸干?)→取下蒸发皿→冷却至室温→抽滤→得到五水硫酸铜粗产品→晾干或吸干→称量→计算产率(回收母液)2.重结晶法提纯五水硫酸铜粗产品∶水 = 1∶1.2(质量比),加少量稀H2SO4,调pH为1~2,加热使其全部溶解,趁热过滤(若无不溶性杂质,可不过滤),滤液自然冷却至室温(若无晶体析出,水浴加热浓缩至表面出现晶膜),抽滤,用少量无水乙醇洗涤产品,抽滤。
将产品转移至干净的表面皿上,用吸水纸吸干,称量,计算收率(回收母液)。
[数据记录与处理]三、注意事项1.双氧水应缓慢分次滴加。
五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)
五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)
实验名称:制备五水硫酸铜
实验目的:制备五水硫酸铜。
一、实验原理
五水硫酸铜是一种常见的铜离子盐,可作为有机合成、精细化学品制备中的重
要原料。
将硫酸铜(II)和氢氧化钠按比例混合,通过电极反应和水热反应来实现五水硫酸铜的合成。
二、实验步骤
1、将100克质量相等的硫酸铜(II)和氢氧化钠放入碳酸盐溶剂中,分别加入
90ml水和醋酸铵。
搅拌均匀,使混合物溶于溶剂中。
2、用恒流电极反应的方法,在室温下,将硫酸铜(Ⅱ)和氢氧化钠混合物与电
流20A接受恒流进行反应持续70分钟。
3、将反应液转化成水溶液,取200ml溶液加入无水乙醇,形成沉淀,用水洗涤,用烧杯蒸发乙醇,加入30ml水,隔离后,然后用10%氢氧化钠溶液洗净,得
到的沉淀就是五水硫酸铜。
3、实验结果
在本实验中,通过电极反应和水热反应,成功合成了五水硫酸铜,最终所得产
物的检查结果显示:氯化物:<0.2%,硫酸盐<0.1%,未经洗涤前的催化剂残余<0.1%,晶体样品呈片状,白色,溶解度增加,满足了国家产品标准规定。
该实验为深入研究铜离子盐提供了一次有价值的实践经验,为研究相关领域提
供了参考资料。
结论:在本次实验中,在室温、恒电流下,成功实现了五水硫酸铜的制备,产
品符合国家产品标准。
实验二-由胆矾精制五水硫酸铜实验原理:五水硫酸铜是工业上常用的一种铜盐,可以通过胆矾精制得到。
胆矾是一种含铜矿石,主要成分是硫酸铜(CuSO4)和水合矿物,其中水合程度不同导致质量和颜色不同。
在本实验中,将利用化学反应的原理来制备五水硫酸铜。
实验步骤:1.将0.5克胆矾加入试管中,并加入5毫升蒸馏水。
2.加热胆矾溶液,待溶解后停火。
注意要定期摇动试管,使胆矾尽量混合均匀。
3.将1毫升植物油加入溶液中,摇晃固体和液体使其分离。
此步是为了使胆矾精纯化。
4.加入1毫升硝酸,并加热,使溶液沸腾。
此步是为了将未溶解的杂质氧化。
5.待溶液冷却后过滤,过滤后的溶液加热至水分汽化。
重复此步骤,直到得到无水五水硫酸铜晶体。
6.测量五水硫酸铜的产量和纯度,并进行分析。
实验器材:试管、蒸馏水、植物油、硝酸、胆矾、分析天平、加热器、过滤器等。
实验结果:在实验中,成功利用化学反应原理通过胆矾精制得到纯度较高的五水硫酸铜晶体。
产量和纯度有待进一步测量和分析。
实验注意事项:1.化学实验有一定危险性,请佩戴安全防护设备。
2.化学实验需要遵循一定的安全程序,其中包括实验前的实验计划、试验操作前后的检查、试验过程中的控制和实验后的储存。
3.化学实验需要每次测量和记录数据,以便进一步分析实验数据和结果。
4.溶液加热时需要注意,不要加热过度或过快,以免溶液沸腾或炸裂。
5.将硝酸加入溶液中时,需要缓慢加入,并保持溶液稳定。
加入硝酸后溶液可能会变色,需要注意判断。
6.过滤前需要确认溶液中胆矾已经完全溶解,溶液中没有未溶解的胆矾颗粒。
7.遵循实验内容和步骤,不随意改动实验步骤。
8.处理废品时,需要遵循规定的安全程序,清除实验室中的废品以及可能污染的物质。
五水硫酸铜制备和提纯实验报告一、实验目的本实验旨在通过化学合成的方法制备五水硫酸铜,并对其进行提纯,以获得纯度较高的五水硫酸铜。
通过实验,我们希望进一步了解硫酸铜及其化合物的性质和制备方法,提高实验操作技能和处理实验数据的能力。
二、实验原理五水硫酸铜是一种蓝色结晶性粉末,具有较高的溶解度。
它由硫酸铜和水在一定条件下形成,化学式为CuSO4·5H2O。
本实验采用化学合成法,通过调节反应物比例、反应温度和时间等条件,制备五水硫酸铜。
提纯过程则采用重结晶法,通过选择适当的溶剂溶解硫酸铜,再将其冷却结晶,达到提纯的目的。
三、实验步骤1.制备五水硫酸铜(1)称取一定量的硫酸铜和五水硫酸铜,分别溶于适量水中,配制成溶液A和溶液B。
(2)将溶液A和溶液B按一定比例混合,得到混合溶液C。
(3)将混合溶液C倒入烧杯中,置于恒温水浴中加热至一定温度。
(4)保持温度不变,缓慢加入适量的氨水,调节溶液pH至一定范围。
(5)继续保持温度不变,缓慢蒸发溶液,直至得到蓝色结晶性粉末。
(6)收集蓝色结晶性粉末,用滤纸过滤,并用少量水洗涤滤渣。
2.提纯五水硫酸铜(1)将制备得到的五水硫酸铜溶解于适量的水中,得到溶液D。
(2)选择适当的溶剂,将溶液D溶解完全,得到饱和溶液E。
(3)将饱和溶液E冷却至室温,放置一段时间。
(4)观察并记录结晶情况,收集晶体。
(5)将晶体用少量水洗涤干净,再用滤纸过滤。
(6)将晶体转移至烘箱中烘干,得到高纯度五水硫酸铜。
四、实验结果与分析1.制备五水硫酸铜实验结果:经过实验操作,我们成功制备了蓝色结晶性粉末状的五水硫酸铜。
通过对实验数据的记录和分析,我们发现制备过程中的关键因素包括混合溶液的比例、加热温度和时间、氨水用量等。
其中,加热温度和时间对五水硫酸铜的产率和纯度影响较大。
适当提高加热温度和延长加热时间有助于提高产率和纯度。
然而,过高的加热温度可能导致五水硫酸铜分解,降低产率和纯度。
因此,在制备过程中需要严格控制加热温度和时间。
由粗胆矾制备五水硫酸铜实验流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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制备五水硫酸铜。
实验原理。
粗胆矾的主要成分是碱式硫酸铜,其化学式为CuSO₄·Cu(OH)₂。
五水硫酸铜的制备
一、实验目的
1、掌握用废铜与硫酸作用制备五水硫酸铜的制备方法
2、练习溶解、浓缩、蒸发、结晶、过滤及重结晶等基本操作
二、实验原理
铜是不活泼金属,不能直接和稀硫酸发生反应制备硫酸铜,必须加入氧化剂。
在浓硝酸和稀硫酸的混合液中,浓硝酸将铜氧化成Cu2+,Cu2+与SO42-结合得到硫酸铜:
Cu + 2HNO3 + H2SO4 == == CuSO4 + 2NO2 + 2H2O
未反应的铜屑(不溶性杂质)用倾滗法除去。
利用硝酸铜的溶解度在0~100℃范围内均大于硫酸铜溶解度的性质,溶液经蒸发浓缩析出硫酸铜,经过滤与可溶性杂质硝酸铜分离,得到粗产品。
硫酸铜的溶解度随温度升高而增大,可用重结晶法提纯。
在粗产品硫酸铜中,加适量水,加热成饱和溶液,趁热过滤除去不溶性杂质。
滤液冷却,析出硫酸铜,过滤,与可溶性杂质分离,得到纯的硫酸铜。
五、实验步骤
1、进实验室;(思考题1)
2、称量1.5g铜屑,灼烧至表面呈现黑色,冷却;(思考题2)
3、加5.5mL3mol·L-1硫酸,2.5mL浓硝酸,反应平稳后水浴加热,补加2.5mL3mol·L-1硫酸,
0.5mL浓硝酸;(思考题3 思考题4 思考题5 思考题6 思考题7)
4、铜近于完全溶解后,趁热倾滗法分离;(思考题8 思考题9 思考题10)
5、水浴加热,蒸发浓缩至结晶膜出现;(思考题11)
6、冷却、过滤;(思考题12)
7、粗产品以1.2mL水/g的比例,加热溶于水,趁热过滤;
(思考题13 思考题14 思考题15 思考题16 思考题17)
8、滤液冷却、过滤、晾干,得到纯净的硫酸铜晶体。
9、称重,计算产率。
思考题3:什么时候补加稀硫酸、浓硝酸?
思考题4:第一次加完酸后,为什么要等反应平稳后才水浴加热、而且要在蒸发皿上盖表面皿?思考题5:为什么要缓慢、分批的加浓硝酸?
思考题6:为什么用3mol·L-1的硫酸?
思考题7:为什么不用浓硫酸与铜反应制备五水硫酸铜?
思考题8:为什么要趁热用倾滗法转移溶液?
思考题9:为什么可用倾滗法转移溶液,此步骤的目的是什么?
思考题10:如何判断铜屑已经近于反应完?
思考题12:如何判断蒸发皿内的溶液已冷却?为什么要冷却后才能过滤,此操作的目的是什么?思考题13:重结晶的最高产率是多少,产率过高、过低的原因是什么?
思考题14:什么情况下趁热过滤得到的滤液还要水浴蒸发,为什么会出现此情况?
思考题15:说明硫酸铜重结晶中趁热过滤的操作要领,如何达到?
六、存在的问题
1、灼烧时,蒸发皿裂了,直到水浴加热时水发蓝才发现;
2、加错酸或加的酸量不对;
3、水浴加热进行反应的过程中,硫酸铜析出了;
4、反应时间已经很长了,但蒸发皿内仍有未反应的铜(比较多的量);
5、倾滗法转移溶液时,出现大量硫酸铜晶体;
6、粗产品过滤时,滤瓶中又有晶体析出;
7、重结晶趁热过滤时,滤纸上有硫酸铜晶体;
8、粗产品带绿色;桌面太乱。
七、深入讨论
1、由铜制备硫酸铜的其他方法
由铜制备硫酸铜时铜的价态升高了,因此各种制备方法的共同点是找一个氧化剂。
氧化剂不同,制备上有差异,因此,每一种制备方法均有优缺点,请根据此思路考虑其他制备方法。
同样由铜制备氯化铜、醋酸铜的关键也是找氧化剂,只是酸根不同而已。
2、蒸发浓缩溶液可以用直接加热也可以用水浴加热的方法,如何进行选择?
首先由溶剂、溶质的性质决定。
如加热由易燃、沸点在353K以下的有机溶剂组成的溶液时,用水浴加热方便安全。
溶质的热稳定性、氧化还原稳定性也决定了加热的方式。
如五水硫酸铜受热时分解(热稳定性)CuSO4·5H2O = CuSO4·3H2O + 2H2O (375K)
CuSO4·3H2O = CuSO4·H2O + 2H2O (386K)
CuSO4·H2O = CuSO4 + H2O (531K)
实验者对蒸发速度的要求是其次的考虑,当希望溶液平稳地蒸发,也用水浴加热,沸腾后溶液不会溅出,当然,蒸发速度相对要慢些。
3、是否所有的物质都可以用重结晶方法提纯
不是,适用于重结晶法提纯的物质应具备随温度变化溶解度变化较大的性质,如硝酸钾、五水硫酸铜等,这样提纯后的产率较大。
还有一种重结晶法是提纯物质在不同温度下的溶解度差别不是很大时采用,可以稍多加一些水,加热溶解,趁热过滤后,再加热蒸发至表面出现晶体(刚达到饱和),随即冷却结晶。
对在不同温度下溶解度差别不大的物质如氯化钠,则不能用重结晶法提纯,否则提纯产率太低。