硫酸铜的制取.doc

《硫酸铜的制取.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、五水硫酸铜的制备5一、教学要求：1、了解由不活泼金属与酸作用制备盐的方法；2、学会由重结晶法提纯物质；3、练习和掌握台天平、量筒、坩埚钳、表面皿和蒸发皿的使用；4、练习和掌握固体试剂和液体试剂的取用；5、练习和掌握固体的灼烧、直接加热、水浴加热、溶解和结晶操作；6、练习和掌握溶液的蒸发、浓缩，以及倾滗法、减压过滤；二、预习内容1、常用玻璃（瓷质）仪器：烧杯、量筒、蒸发皿、坩埚钳等的使用方法；2、实验室用的纯水；3、加热与冷却；固、液分离；4、查物质的溶解度数据表；溶剂对溶解度的影响5、硝酸的性质；铜、硫酸铜

2、的性质；三、基本操作四、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

3、，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。T/K273293313333353373五水硫酸铜23.132.044.661.883.8114.0硝酸铜83.5125.0163.0182.0208.0247.0五、实验步骤1、进实验室；（思考题1）五水硫酸铜的制备52、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

4、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1：进入实验室后要做哪些工作？思考题2：判断下列说法是否正确？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

5、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11：什么是晶体膜？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

6、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？思考题16：重结晶时用何种水：自来水还是纯水，对仪器的洗涤有何要求？思考题17：重结晶时，提纯物与溶剂之间的量的关系如何确定？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

7、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？五水硫酸铜的制备5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

8、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，