实验二-五水合硫酸铜的制备

实验二五水合硫酸铜的制备一、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3、巩固台秤、量筒、pH试纸的使用等基本操作。二、实验原理制备方法：方案 1Cu + 2HNO3 + H2SO4 = CuSO4 + 2NO2T+ 2H2O方案 2Cu + H2O2+ H2SO4= CUSO4+ 2H2O方案 3Cu + 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 34 mL水浴加热（反应温度保持在 4050 °C）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pH12（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12,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。2. 趁热过滤时，应先洗净过滤装置并预热；将滤纸准备好，待抽滤时再润湿。3. 水浴加热浓缩至表面有晶膜出现即可，不可将溶液蒸干。4. 浓缩液自然冷却至室温。5. 重结晶时，调pH为12,加入水的量不能太多。6. 回收产品和母液。四、问题讨论1 .蒸发时为什么要将溶液的pH调至12?2. 制备和提纯五水硫酸铜实验中，加热浓缩溶液时，是否可将溶液蒸干？为什么？3. 如果不用水浴加热，直接加热蒸发，是否能得到纯净的五水硫酸铜？