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实验二五水硫酸铜的制备

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实验二 五水硫酸铜的制备 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 1.制备原理:Cu + 2HNO3 + H2SO4 =CuSO4 +2NO2(↑) + 2H 2O CuSO4 +5H2O = CuSO4·5H2O 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-结合得到产物硫酸铜。 2.提纯原理: 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 273K~373K范围内均大于硫酸铜溶解度的性质,溶液经蒸发浓缩后析出硫酸铜,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。 T/K 273 293 313 333 353 373 五水硫酸铜 23.1 32.0 44.6 61.8 83.8 114.0 硝酸铜 83.5 125.0 163.0 182.0 208.0 247.0 三.主要仪器与试剂 1 仪器 烧杯 量筒 热过滤漏斗 减压过滤装置 台称 坩埚钳,蒸发皿。 2 试剂 Cu (s) 、 H2SO4、 HNO3(2.5mol/L; 0.5mol/L) 四.操作步骤 操作 现象及解释 注意事项 1 称量1.5g铜屑,灼烧至表面呈现黑色,冷却; 红色铜片变成黑,铜片表面被氧化了 Cu(s,红色) + O2→CuO(s,黑色) 灼烧铜片时,要先小火预热,蒸发皿放在泥三角上,先均与加热再集中加热,玻璃棒不要直接碰蒸发皿壁,坩埚钳要预热, 2 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; 加浓硝酸之后有黄棕色气体生成,溶液呈蓝色。 Cu + 2HNO3 + H2SO4 = CuSO4+2NO2(↑) + 2H 2O Cu2+在水溶液中呈蓝色, NO2是红棕色气体, 水浴加热时水在大烧杯的 2/3处,第一次加完酸后,要等反应平稳后才水浴加热, 如在反应激烈时水浴加热,由于温度提高,使反应速度提高,反应更激烈,溶液有可能溢出容器;而且要在蒸发皿上盖表面皿,因为水浴加热反应的同时,也在蒸发浓缩溶液,体系溶剂减少,产物硫酸铜会析出,包在未反应的铜屑外面,使反应速度减慢,故要加盖表面皿。 3 铜近于完全溶解后,趁热倾滗法分离; 没有残余 物,因为...

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