由废铜屑制备甲酸铜-化学工程与工艺本科论

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1、本科学生论文论文题目：由废铜屑制取甲酸铜学院：化学化工与材料学院年级：2016级专业：化学工程与工艺姓名：毕晓龙学号：20165134指导教师：朱志彪2017年5月21日摘要根据氧化还原的方法由铜制的甲酸铜，并通过常规的吸光光度法测的铜的含量，同时用滴定的方法测的甲酸根离子的含量。通过上述手段从而能计算出甲酸铜的组成成分。铜离子可以以用吸光光度法测定出,甲酸可以用高锰酸钾氧化滴定,结晶水可以差减法算出。关键词硫酸铜、甲酸铜、吸光光度法、滴定、差减法测结晶水目录摘要I前言11.实验部分11.实验原理：制备：1参考文献5由废铜屑制取甲

2、酸铜前言本次实验目的为加强学生对实验更加合理和系统的认识，调动学生学习化学实验的主动性和积极性，激发学生在化学实验中独立思考的激情和兴趣。通过本次试验，学生可以全面系统的学习化学实验的全过程，综合培养学生动手，观测，查阅，记忆，思维，想象和表达等智力因素，从而使学生具备分析问题，解决问题的独立工作能力。本次实验尽量做到实验步骤简单严谨，实验原理科学合理，而且注重环保，充分体现“绿色化学”的理念。本次实验大概需要经过制备硫酸铜,制备碱式碳酸铜,和甲酸铜的制取三个步骤，以及甲酸根和Cu2+的测定等步骤，在制备硫酸铜的步骤中，为体现“绿

3、色化学”的理念，并没有使用硝酸来氧化铜，在制备甲酸铜的过程中，为了防止过量甲酸与铜离子络合，导致产物不纯，所以注意了甲酸的加入量，既注意了药品的节约，更加注重了最后产品的生成。尽量做到使用较少的药品的较少的步骤来制得所需要的产品。1.实验部分1.实验原理：制备：(1)实验原理：制备：某些金属的有机酸盐，例如甲酸镁，甲酸铜，醋酸钴等，可用相应的碳酸盐，碱式碳酸盐或氧化物与甲酸或醋酸作用来制备。而甲酸铜就是这种化合物。本次试验先将废铜屑处理至粉碎，在空气中用酒精灯加热铜屑使其转变为黑色氧化铜固体，在与稀硫酸反应制得硫酸铜，反应方程式为

4、2Cu+O2=2CuOCuO+H2SO4=CuSO4+H2O用硫酸铜和碳酸氢钠作用制备碱式碳酸铜，反应方程式为2CuSO4?5H2O+4NaHCO3=Cu2（OH）2CO3↓+3CO2+2NaSO4+11H2O因碱式碳酸铜密度为3.36~4.03g/ml，所以可以用倾析法进行固液分离5由废铜屑制取甲酸铜然后再与甲酸反应制得天蓝色四水甲酸铜，反应方程式为Cu2（OH）2CO3+4HCOOH+5H2O=2Cu（HCOO）2?4H2O+CO2,而无水的甲酸铜为白色。若甲酸过量，则铜离子会与甲酸络合，生成宝石蓝色沉淀。需要注意的是，1.制

5、备甲酸铜要用碱式碳酸铜而不是用氧化铜，因为氧化铜具有氧化性，而甲酸铜遇水易水解而具有还原性，如果用氧化铜作原料可能会与产生的甲酸铜反应而制备不到甲酸铜。2.甲酸加入时不能加入太多，以为甲酸加多后，甲酸根会跟铜离子络合变成宝石蓝色，而正常的水络合铜离子是天蓝色。3.制备时加热温度不宜太高，否则易引起碱式碳酸铜的分解。测定：用重量分析测定结晶水用分光光度计法测定铜离子含量甲酸根离子可以用KMnO4氧化滴定测得。在强碱溶液中，用过量的高锰酸钾氧化HCOOˉ，待反应完全后将溶液酸化，用还原剂硫代硫酸钠标准溶液滴定还原所有的高价锰，使之还原

6、成Mn2+，计算出消耗还原剂的量，通过做空白实验而测出甲酸根的量。2MnO4ˉ+HCOOˉ+3OH-═CO32-+2MnO42-+2H2O2MnO4+S2O32-+16H+=4S4O62-+8H2O+2Mn2+2MnO4-+10S2O32-+16H+=5S4O82-+8H2O+2Mn2+I2+2NaS2O3=NaI+Na2S4O6(2)仪器和药品天平，研钵，温度计，减压过滤装置，蒸发皿，坩埚，分光光度计，容量瓶，锥形瓶。废铜屑，H2SO4（2mol/L），NaHCO3粉末，HCOOH（2mol/L），高锰酸钾标准溶液（0.1mol

7、/L），无水碳酸钠，移液管，硫代硫酸钠标准溶液（0.1mol/L）(3)实验步骤1)制备甲酸铜1.碱式碳酸铜的制备称取2.5g废铜屑于坩埚中,在酒精灯上加热至铜转变为黑色氧化铜，将铜屑转移至100ml烧杯中，加入20mL的H2SO4，加热并不断搅拌促使氧化铜溶解，待固体全部溶解后用倾析法将溶液转移到蒸发皿中，蒸发结晶，待溶液表面出现晶膜时停止加热，待晶体逐渐析出，减压过滤，得到水合硫酸铜晶体。取2.1gNaHCO3，3.1gCuSO4·5H2O，先将固体研细，然后混合，多次少量投入100mL沸水中，不断搅拌，防止暴沸，反应完全后撤

8、离热源，看到有草绿色沉淀生成。5由废铜屑制取甲酸铜用倾析法洗涤至不含硫酸根离子（用BaCL2检查），抽滤至干，得到草绿色晶体．该晶体的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2·H2O2.甲酸铜的制备将上一步中制得的产品放于100mL烧杯中，加入约20m