无机化学实验十 五水硫酸铜的制备
化学创新实训:五水硫酸铜制备方法改进(实验方案+报告+总结)解析
五水硫酸铜制备方案设计专业:班级:学号:姓名:2013年6月实验设计方案一、实验目的1.掌握五水硫酸制备的方法及原理2、比较改进方法和传统制备方法之间的差异二、硫酸铜制备实验的原方法及存在的问题制备五水硫酸铜是无机化学实验中的一个重要的综合性制备实验, 目前许多高校仍选做这个实验, 铜是不活泼金属不能与稀硫酸直接反应,大部分的实验教材中都以浓硝酸为氧化剂分次加入到铜与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、析晶等操作得到硫酸铜晶体。
其反应原理如下:Cu+ 2HNO3+ H2 SO4 = CuSO4 + 2NO2 个+ 2H2O 在此反应中,在制备实验过程中产生大量有毒有害气体,一方面污染了实验室环境,另一方面也影响了老师和同学们的身体健康。
还有一种制备方法是先将Cu灼烧生成氧化铜,在与硫酸反应其反应过程为:1.2Cu + O2= 2CuO 2.CuO + H2SO4= CuSO4+ H2O,将铜丝高温氧化使其变为CuO, 后和稀H2 SO4 反应。
这样虽然没有污染, 但高温将铜丝( 或铜屑) 全部氧化变为CuO 时间相当长, 而且制备的硫酸铜含有杂质,产品质量不高。
三、设计思想想要在实验中既不产生有毒气体,又可以高效制备出所需要的硫酸铜产品,就得寻求一种绿色环保的强氧化剂用来代替原来实验中的浓硝酸。
为达到此目本方案采用用H2O2 配合H2SO4 来制备CuSO4,其反应式如下:Cu+ H2O2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O 查阅相关电极电势φ(Cu /Cu) = 0.3394v φ (H O /HO)=1.763v φ(O /H O)=1.229v φE= ( H O /H O )- (Cu /Cu)=1.4V>>0 ,该反应在热力学上是可行的,反应向右进行完全。
在常温下反应较慢。
提高反应温度,反应速率有很大提高。
若反应温度太高,过氧化氢分解。
实验证明反应温度控制在50℃,过氧化氢10%浓度在左右,反应能顺利进行。
五水硫酸铜的制备实验报告
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。
五水硫酸铜的制备 (1)
五水硫酸铜的制备实验目的1.学习以铜和工业硫酸为主要原料制备CuSO4·5H2O的原理和方法。
2.掌握并巩固无机制备过程中灼烧、水浴加热、减压过滤、结晶等基本操作。
实验原理CuSO4·5H2O俗称蓝矾、胆矾或孔雀石。
是蓝色透明三斜结晶。
在空气中缓慢风化。
易溶于水,难溶于无水乙醇。
加热时失水,当加热至258℃失去全部结晶水而成为白色无水CuSO4。
无水CuSO4易吸水变蓝,利用此特性来检验某些液态有机物中微量的水。
CuSO4·5H2O用途广泛,如用于棉及丝织品印染的媒染剂、农业的杀虫剂、水的杀菌剂、木材防腐剂、铜的电镀等。
同时,还大量用于有色金属选矿(浮选)工业、船舶油漆工业及其它化工原料的制造。
CuSO4·5H2O的生产方法有多种:如电解液法、废铜法、氧化铜法、白冰铜法、二氧化硫法。
工业上常用电解液法,方法是将电解液与铜粉作用后,经冷却结晶分离,干燥而制得。
本实验选择以废铜和工业硫酸为主要原料制备CuSO4·5H2O的方法,先将铜粉灼烧成氧化铜,然后再将氧化铜溶于适当浓度的硫酸中。
反应如下:2Cu+O2 2CuOCuO + H2SO4 CuSO4 + H2O由于废铜及工业硫酸不纯,制得的溶液中除生成硫酸铜外,还含有其他一些可溶性或不溶性的杂质。
不溶性杂质在过滤时可除去,可溶性杂质Fe2+和Fe3+,一般需用氧化剂(如H2O2)将Fe2+氧化为Fe3+,然后调节pH值,并控制至3(注意不要使溶液的pH≥4,否则会析出碱式硫酸铜的沉淀,影响产品的质量和产量),再加热煮沸,使Fe3+水解成为Fe(OH)3沉淀而除去。
反应如下:2Fe2+ + 2H+ + H2O2 2Fe3+ + 2H2OFe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+由于CuSO4的溶解度随温度变化较大,所以将除去杂质后的CuSO4溶液冷却结晶,可以得到蓝色CuSO4·5H2O晶体,要使产品具有较高的纯度,还可以进一步进行重结晶。
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)
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。
实验二-五水硫酸铜的制备
实验二-五水硫酸铜的制备实验目的1.了解五水硫酸铜的化学性质和制备方法。
2.学习测量物质质量的方法。
3.练习化学实验的操作技能。
实验原理五水硫酸铜(CuSO4·5H2O),又称硫酸铜和蓝石,是一种重要的无机化合物,广泛应用于化学分析、工业生产和实验室研究等领域。
硫酸铜的制备方法一般采用铜粉、铜箔或铜片和稀硫酸反应的方式。
制备过程中,產生的二氧化硫氣體則被吸收在水(或硫酸)中反應生成五水硫酸銅。
反应方程式为:Cu +2H2SO4 +5H2O → CuSO4·5H2O +H2SO4实验步骤实验仪器和试剂•试剂:硫酸(98%)、电解铜箔(或铜粉)、去离子水;•仪器:量筒、容量瓶、水浴锅、分液漏斗、烧杯等。
实验操作步骤1.取一只干燥的烧杯,用天平称量出2 g电解铜箔。
2.将电解铜箔放入烧杯中,并加入5 ml浓硫酸,用玻璃杯盖住烧杯。
3.将烧杯放入水浴锅中,在热水浴中加热,使其沸腾,使铜箔彻底溶解。
4.冷却后,用去离子水定容至100 ml,并轻轻摇匀。
5.用容量瓶在标定线处定容至100 mL,摇匀,取用。
实验注意事项1.实验操作时要注意安全,避免硫酸溅到皮肤上或吸入气体。
2.在制备过程中,烧杯的表面会有水珠形成,要将其清除,以避免质量误差。
3.向容量瓶加水时,要将水平面调整到标线下缘,再用滴管滴入水,直到水平面触及标线,以免容量误差导致结果偏高或偏低。
实验结果分析完成实验后,可用标准碳酸钠溶液进行滴定,计算五水硫酸铜的摩尔质量和浓度。
错误的仪器使用、仪器读数错误、实验过程中水份过多以及未洗净的器具都会导致结果偏低或偏高。
实验过程中可采用多次重复试验,最后取平均值作为最终结果。
实验通过本实验,我掌握了五水硫酸铜的制备方法和测量物质质量的方法,并学到了化学实验的基本操作技能。
在实验过程中,我深刻感受到化学实验的严谨性和精确性,要求我们认真对待每一个步骤,遵守实验室安全规定,确保实验过程的安全和正确性。
2016-2017年无机化学实验十五水硫酸铜的制备(总结)
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% 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。
实验二-五水硫酸铜的制备11页
实验二-五水硫酸铜的制备11页
一、实验目的:
1. 学习化学反应中的水合反应。
3. 掌握物质的重量计量和反应条件控制。
二、实验原理:
五水硫酸铜,分子式为CuSO4·5H2O,分子量为249.68。
它是一种不稳定的水合物,易失水。
五水硫酸铜是制备其它硫酸盐化合物的重要原料,还用作电镀、染料、催化剂、草坪绿化、橡胶制品、漂白剂等方面。
五水硫酸铜制备的物质方程式为:
CuO + H2SO4 + 4H2O → CuSO4·5H2O
反应过程中,氧化铜与稀硫酸在水的存在下反应生成五水硫酸铜。
三、实验步骤:
1. 取出少量氧化铜放在研钵内,加少量稀硫酸,用玻璃棒搅拌至氧化铜全部溶解。
2. 用移液管慢慢地加入适量的水,搅拌均匀,直至混合液呈浅蓝色。
3. 将混合液过滤,过滤液收集在干净的容器中。
4. 在通风橱中将过滤液加热至约70℃时停止加热,搅拌均匀后放置冷却,生成五水硫酸铜晶体。
5. 摇晃晶体,将晶体充分干燥,称重记录五水硫酸铜的质量。
四、实验注意事项:
1. 氧化铜要完全溶解,只有这样才能保证生成五水硫酸铜。
2. 需要加足量的水才能形成五水硫酸铜。
3. 过滤时注意过滤纸不能破损。
4. 在加热时需要轻微搅拌,避免结晶堆积并因此导致不均匀的结晶。
5. 干燥晶体前要先将晶体中的表面液体吸除。
6. 在操作时应该穿戴实验服、手套、安全镜,严格遵守实验规定,保持实验环境干净整洁。
五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)4页
五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)4页一、实验目的:1.学习硫酸铜的制备和纯化方法。
2.理解实验操作过程中的化学反应原理,并掌握实验室的基本安全知识。
二、实验原理:1.硫酸铜的制备方法:将适量的金属铜粉加入稀硫酸溶液中,加热反应,得到硫酸铜溶液。
2.硫酸铜的纯化方法:使用减压蒸馏或结晶过滤等方法来除去硫酸铜溶液中的杂质,得到纯净的五水硫酸铜晶体。
三、实验器材与试剂:1.实验器材:烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸馏器、热水浴、过滤纸等。
2.试剂:金属铜粉、浓硫酸(98%)、去离子水。
四、实验步骤:1.将适量的金属铜粉加入烧杯中;2.加入少量去离子水,加热溶解,得到蓝色的铜离子溶液;3.慢慢加入浓硫酸,观察溶液变化,产生大量的白色硫酸铜沉淀;4.将硫酸铜溶液放置,待其冷却结晶;5.将结晶的硫酸铜沉淀用过滤纸过滤并收集;6.将过滤得到的硫酸铜沉淀放入烧杯中并加入少量的去离子水,用玻璃棒搅拌使其溶解;7.将溶液转移至烧杯中,放入热水浴中慢慢加热蒸馏,进行纯化;8.根据需要进行进一步的结晶和纯化步骤,直至得到所需纯净度的五水硫酸铜晶体。
五、实验结果与结论:1.制备:通过实验步骤,成功得到硫酸铜溶液。
2.纯化:经过蒸馏等纯化步骤,最终获得了所需纯净度的五水硫酸铜晶体。
六、实验注意事项:1.实验操作需注意安全,避免接触皮肤和吸入有害气体。
2.实验过程中应注意加热控制,避免溶液过热。
3.实验结束后,应妥善处理废液和废弃物,注意环境保护。
备注:以上实验报告仅为示例,具体实验步骤和操作细节应根据具体的实验要求和实验条件进行调整和完善。
核制作在制作较大的固体晶体时,由于无水硫酸铜在水中的溶解度受温度影响较大,所以可以采用高温溶解,降温结晶的方法制作。
可将较小晶体放在40度左右的饱和溶液中降温结晶来得到较大晶体。
1、仪器:硫酸铜AR级,烧杯两只(一大一小),培养皿两只,玻璃棒一根,滤纸2、试剂:沸水400g,(最好使用蒸馏水或去离子水)以及100g 硫酸铜。
五水硫酸铜的制备
五水硫酸铜的制备一、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,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。
五水合硫酸铜的制备
五水合硫酸铜的制备目的①了解以粗氧化铜为原料制备CuSO4·5H2O的原理和方法。
②掌握无机制备过程中的减压过滤、结晶等基本操作。
材料①仪器:电子天平、铁架台、布氏漏斗、吸滤瓶、烧杯(100ml)×2、玻璃棒、蒸发皿、滤纸、漏斗、酒精灯、移液管(25ml)、温度计(0-100℃)。
②药品:硫酸溶液(3mol/L)、氧化铜。
方法①粗CuSO4溶液的制备:取CuO粉末2g倒入100ml小烧杯中,加入18ml3mol/LH2SO4,微热使之溶解。
②继续加热至沸,趁热常压过滤,取滤液。
③CuSO4 ·5 H2O晶体的制备:将滤液转移至洁净的蒸发皿中。
内焰加热蒸发至液面出现晶膜时停止(蒸发时请勿搅拌),在室温下冷却至晶体析出。
④减压过滤,晶体用滤纸吸干后。
称重,计算产率。
a取一张修剪好的滤纸,要略小于布氏漏斗内径,并盖住漏斗所有的孔洞。
b用蒸馏水润湿滤纸,使之紧贴漏斗,不能留下空隙。
c接通电源,将待抽滤的溶液用玻璃棒引流,倒入布氏漏斗中,溶液量不超过布氏漏斗容积的2/3。
抽滤时,抽滤瓶中液面不能高于侧管。
d待无液滴抽下时,先拔掉橡皮管,后关闭真空泵,以防水倒吸入吸滤瓶污染滤液。
e取出沉淀的方法:取下漏斗后倒扣在滤纸或表面皿上,用洗耳球在漏斗颈口吹一下,即可使滤纸和沉淀脱出。
取出滤液的方法:滤液要从吸滤瓶的上口倒出,不可从支管倒出。
结果CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 且n(CuO)=2g/80=0.025moln(CuSO4)=0.025mol 由实验测得最终产物CuSO45H2O质量为6g 由n=m/M得:其物质的量为0.024mol 产率为96%讨论在制备过程中要注意哪些问题才能保证有较高的产率?在硫酸和氧化铜混合时应该充分搅拌,直至没有黑色固体存在。
在加热至沸的过程中不要搅拌。
在用漏斗过滤时应该让滤液成热过滤。
在减压过滤时,必须使水分充分滤去。
结论因为冬季寒冷,在漏斗过滤时容易出现结晶,这时可以加入一定量的沸水使其过滤充分。
化学创新实训:五水硫酸铜制备方法改进(实验方案+报告+总结)
五水硫酸铜制备方案设计专业:班级:学号:姓名:2013年6月实验设计方案一、实验目的1.掌握五水硫酸制备的方法及原理2、比较改进方法和传统制备方法之间的差异二、硫酸铜制备实验的原方法及存在的问题制备五水硫酸铜是无机化学实验中的一个重要的综合性制备实验, 目前许多高校仍选做这个实验, 铜是不活泼金属不能与稀硫酸直接反应,大部分的实验教材中都以浓硝酸为氧化剂分次加入到铜与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、析晶等操作得到硫酸铜晶体。
其反应原理如下:Cu+ 2HNO3+ H2 SO4 = CuSO4 + 2NO2 个+ 2H2O 在此反应中,在制备实验过程中产生大量有毒有害气体,一方面污染了实验室环境,另一方面也影响了老师和同学们的身体健康。
还有一种制备方法是先将Cu灼烧生成氧化铜,在与硫酸反应其反应过程为:1.2Cu + O2= 2CuO 2.CuO + H2SO4= CuSO4+ H2O,将铜丝高温氧化使其变为CuO, 后和稀H2 SO4 反应。
这样虽然没有污染, 但高温将铜丝( 或铜屑) 全部氧化变为CuO 时间相当长, 而且制备的硫酸铜含有杂质,产品质量不高。
三、设计思想想要在实验中既不产生有毒气体,又可以高效制备出所需要的硫酸铜产品,就得寻求一种绿色环保的强氧化剂用来代替原来实验中的浓硝酸。
为达到此目本方案采用用H2O2 配合H2SO4 来制备CuSO4,其反应式如下:Cu+ H2O2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O 查阅相关电极电势φ(Cu /Cu) = 0.3394v φ (H O /HO)=1.763v φ(O /H O)=1.229v φE= ( H O /H O )- (Cu /Cu)=1.4V>>0 ,该反应在热力学上是可行的,反应向右进行完全。
在常温下反应较慢。
提高反应温度,反应速率有很大提高。
若反应温度太高,过氧化氢分解。
实验证明反应温度控制在50℃,过氧化氢10%浓度在左右,反应能顺利进行。
实验4五水硫酸铜的制备
实验4五水硫酸铜的制备实验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 43CuSO 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。
胆矾精制五水硫酸铜实验报告
胆矾精制五水硫酸铜实验报告实验报告:胆矾精制五水硫酸铜一、实验目的本实验旨在通过胆矾精制五水硫酸铜的实验操作,掌握固液分离、晶体生长的基本技能,了解胆矾精制五水硫酸铜的反应原理及制备过程。
二、实验原理硫酸铜为无色晶体,在空气中稳定,但在潮湿空气中易吸收水分,呈蓝色结晶。
胆矾(天青石)是典型的硫酸盐矿物。
通过胆矾的焙烧,可以转化为五水硫酸铜,并通过水溶解、过滤、结晶等步骤,得到纯净的五水硫酸铜。
反应方程式:CuSO4·xH2O → CuSO4·5H2O + (x-5)H2O三、实验步骤1. 将胆矾粉末加入烧杯中,并根据质量比例加入适量硫酸或硫酸铜水溶液。
注意控制添加速率,避免过量反应。
2. 置于加热板上,用火柴点燃,使其加热至黄红色,持续2-3分钟,直到出现爆裂声为止。
将其熄灭,并放置自然冷却。
3. 将冷却后的试剂用蒸馏水加热溶解,直至全部溶解为止。
4. 将溶液过滤,滤液加热浓缩至2/3体积,然后停火。
5. 将烧杯放置在架子上,待其冷却结晶,得到纯净的五水硫酸铜。
四、实验结果本实验制备得到的五水硫酸铜晶体颜色鲜艳、晶莹剔透,无杂质。
根据熔点测定,五水硫酸铜的熔点为 110℃。
五、实验过程中的注意事项1. 实验过程中必须佩戴防护眼镜、围裙、手套等。
2. 避免直接嗅气体,出现异常情况应立刻停止实验并通风处理。
3. 实验设备应干燥、洁净。
4. 烧杯应精心清洗,以免杂质引起反应异常。
六、实验结论通过本实验操作,我们成功地用胆矾精制五水硫酸铜,并得到纯净的五水硫酸铜晶体。
本实验既锻炼了我们的实验操作技能,也加深了我们对化学反应原理及制备过程的理解,是一次成功的实验。
五水硫酸铜制备流程
五水硫酸铜制备流程下载温馨提示: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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五水合硫酸铜的制备方法
五水合硫酸铜的制备方法嘿,你有没有想过,那些在化学实验室里静静躺着的五水合硫酸铜晶体,就像蓝色的小宝石一样,是怎么被制备出来的呢?今天啊,我就来给你讲讲这个超有趣的过程。
我记得我第一次制备五水合硫酸铜的时候,那可真是既兴奋又紧张。
我就像一个即将踏上冒险之旅的小探险家,对未知充满了好奇。
要制备五水合硫酸铜,我们首先得准备好原料。
这就好比做饭得先有食材一样。
我们需要用到铜,这里的铜可以是铜片或者铜丝,就像你盖房子得有砖头一样,铜就是我们这个“化学房子”的重要“砖头”。
还需要浓硫酸呢,浓硫酸可是个厉害的角色,就像一个脾气有点暴躁的大力士,你得小心对待它。
我和我的小伙伴当时在实验室里,小心翼翼地拿出铜片。
我的小伙伴眼睛瞪得大大的,对我说:“这铜片看起来普普通通的,真能变成那漂亮的蓝色晶体吗?”我拍着胸脯说:“放心吧,只要按照步骤来,肯定行!”我们把铜片放进一个合适的容器里,然后慢慢地加入浓硫酸。
这时候啊,你就能看到奇妙的反应开始了。
铜片一碰到浓硫酸,就像被点燃了斗志一样,开始发生反应。
溶液慢慢地变热,还冒出了一些刺鼻的气体。
这时候我们可不敢掉以轻心,就像守护宝藏的卫士一样,紧紧盯着反应的进行。
这个反应的化学方程式呢,就是Cu + 2H₂SO₄(浓) = CuSO₄+ SO₂↑+ 2H₂O。
这个方程式就像一个神秘的魔法咒语,解释着铜和浓硫酸之间神奇的变化。
随着反应的进行,溶液的颜色也在发生变化。
从刚开始的无色,慢慢变成了蓝色。
那蓝色就像天空倒映在湖水里一样,特别漂亮。
我的小伙伴忍不住惊叹:“哇,这颜色变化也太神奇了吧!”我也兴奋得不得了,感觉自己像是一个创造奇迹的魔法师。
当反应进行到一定程度的时候,我们就不再加入浓硫酸了。
这时候溶液里已经有了硫酸铜,但是我们要的是五水合硫酸铜啊。
这就像是我们已经有了蛋糕的原料,但是还得把它做成一个漂亮的蛋糕。
接下来的步骤就很关键了。
我们要把得到的硫酸铜溶液进行结晶。
我们把溶液转移到一个蒸发皿里,然后慢慢地加热。
实验5.2 无水硫酸铜的制备 扩展资料
实验5.2 五水硫酸铜的制备(硝酸法)一、五水硫酸铜的用途而大路两边的树,怕行人摘吃,在树干上涂了生石灰与硫酸铜溶液,树干弄得花白,行人看了难受不敢摘吃,这些树却没有死,进一步研究才知此混合液具有杀菌能力,因而名为波尔多液。
配制波尔多液,硫酸铜和生石灰(最好是块状新鲜石灰)比例一般是1∶1或1∶2不等,水的用量亦由不同作物、不用病害以及季节气温等因素来决定。
配制时最好用“两液法”,即先将硫酸铜和生石灰分别跟所需半量水混合,然后同时倾入另一容器中,不断搅拌,便得天蓝色的胶状液。
波尔多液要现配现用,因放置过久,胶状粒子会逐渐变大下沉而降低药效。
硫酸铜也常用来制备其他铜的化合物和电解精炼铜时的电解液。
五水硫酸铜可由氧化铜与硫酸或铜与浓硫酸作用后,浓缩结晶而制得。
在实验室中可用浓硫酸氧化金属铜来制取无水硫酸铜。
中医应用催吐,祛腐,解毒;治风痰壅塞,喉痹,癫痫,牙疳,口疮,烂弦风眼,痔疮,肿毒。
二、晶系1. CuSO₄·5H₂O属于三斜晶系。
晶体作扳状或短柱状,通常为致密块状、钟乳状、被膜状、肾状,有时具纤维状。
颜色为天蓝、蓝色,有时微带浅绿。
条痕无色或带浅蓝。
光泽玻璃状。
半透明至透明。
断口贝壳状。
硬度2.5。
比重2.1~2.3。
性极脆。
常产于铜矿的次生氧化带中。
2.晶体通常可以分为七个不同的晶系,即等轴晶系、六方晶系、四方晶系、三方晶系、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系。
其中的等轴晶系具有各向同性,属于高级晶族。
晶系的特征与细分关系如下表:三斜晶系的矿物既无对称轴也无对称面,有的属于该晶系的矿物甚至连对称中心也没有。
三个结晶轴均斜交α≠β≠γ≠90o ;a≠b≠c.主折射率有三个方向并且与结晶轴无关。
代表矿物:日光石、月光石、蔷薇辉石。
单斜晶系无高次对称轴,二次对称轴和对称面都不多于一个。
晶体以唯一一个二次轴或对称面法线为b 轴。
b 轴和a 轴、C 轴均正交,a 轴,c 轴斜交。
α=γ=90o ,β≠90o ;a≠b≠c 。
实验5.2 无水硫酸铜的制备 扩展资料
实验5.2 五水硫酸铜的制备(硝酸法)一、五水硫酸铜的用途而大路两边的树,怕行人摘吃,在树干上涂了生石灰与硫酸铜溶液,树干弄得花白,行人看了难受不敢摘吃,这些树却没有死,进一步研究才知此混合液具有杀菌能力,因而名为波尔多液。
配制波尔多液,硫酸铜和生石灰(最好是块状新鲜石灰)比例一般是1∶1或1∶2不等,水的用量亦由不同作物、不用病害以及季节气温等因素来决定。
配制时最好用“两液法”,即先将硫酸铜和生石灰分别跟所需半量水混合,然后同时倾入另一容器中,不断搅拌,便得天蓝色的胶状液。
波尔多液要现配现用,因放置过久,胶状粒子会逐渐变大下沉而降低药效。
硫酸铜也常用来制备其他铜的化合物和电解精炼铜时的电解液。
五水硫酸铜可由氧化铜与硫酸或铜与浓硫酸作用后,浓缩结晶而制得。
在实验室中可用浓硫酸氧化金属铜来制取无水硫酸铜。
中医应用催吐,祛腐,解毒;治风痰壅塞,喉痹,癫痫,牙疳,口疮,烂弦风眼,痔疮,肿毒。
二、晶系1. CuSO₄·5H₂O属于三斜晶系。
晶体作扳状或短柱状,通常为致密块状、钟乳状、被膜状、肾状,有时具纤维状。
颜色为天蓝、蓝色,有时微带浅绿。
条痕无色或带浅蓝。
光泽玻璃状。
半透明至透明。
断口贝壳状。
硬度2.5。
比重2.1~2.3。
性极脆。
常产于铜矿的次生氧化带中。
2.晶体通常可以分为七个不同的晶系,即等轴晶系、六方晶系、四方晶系、三方晶系、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系。
其中的等轴晶系具有各向同性,属于高级晶族。
晶系的特征与细分关系如下表:三斜晶系的矿物既无对称轴也无对称面,有的属于该晶系的矿物甚至连对称中心也没有。
三个结晶轴均斜交α≠β≠γ≠90o ;a≠b≠c.主折射率有三个方向并且与结晶轴无关。
代表矿物:日光石、月光石、蔷薇辉石。
单斜晶系无高次对称轴,二次对称轴和对称面都不多于一个。
晶体以唯一一个二次轴或对称面法线为b 轴。
b 轴和a 轴、C 轴均正交,a 轴,c 轴斜交。
α=γ=90o ,β≠90o ;a≠b≠c 。
五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)
实验报告一、实验目的1.了解由不活泼金属与酸作用制备盐的方法;2.学习重结晶法提纯物质的原理和方法;3.学习水浴加热、蒸发、浓缩,以及倾滗法、减压过滤。
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-结合得到产物硫酸铜: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。
三、实验步骤1.稀释硫酸得到3mol·L-1硫酸,以备实验中使用。
2.称量1.5g铜屑,灼烧至表面呈现黑色,冷却(由于本次实验铜片较为洁净故不必没有灼烧)放入蒸发皿中;3.加5.5mL3mol·L-1硫酸,2.5mL浓硝酸(硝酸分两批加入),盖上表面皿,当反应平稳后水浴加热。
在加热过程中视反应情况补加硫酸和浓硝酸(在保持反应继续进行的情况下,尽量少加硝酸);4.铜近于完全溶解后,趁热倾滗法分离(本次试验铜比较纯,所以无需趁热倾滗);5.水浴加热,蒸发浓缩至晶体膜出现6.冷却至室温,进行抽虑,得到粗产品称重(质量为3.971g);7.将粗产品以1.2mL/g的比例,加热溶于水,趁热过滤(本实验,铜较纯净,无需趁热过滤);8.溶液(滤液)自然冷却、再次进行抽滤、晾干,得到纯净的硫酸铜晶体; 9.称重(质量为 2.054g),计算。
1四、实验结果(产率与重结晶率)(1)理论产物理论质量=1.5/64×250g=5.86g理论最终重结晶率=(353K时五水硫酸铜溶解度-293K时五水硫酸铜溶解度)/353K时五水硫酸铜溶解度=(83.8g-32.0g)/83.8g×100%=61.8%(2)实验值:粗产品质量=3.971g 最终产品质量=2.054g产率=产物质量/产物理论质量×100%=2.054g/5.86g×100%=35.05% 重结晶率=2.054g/3.971g×100%=51.73%五、结果讨论1.在进行实验步骤3时,水浴加热过程中,本组错误地将表面皿反扣,导致一部分水流失,使粗产品析出量减少;2.在进行实验步骤6中抽滤粗产品时,本组抽滤过度,使五水硫酸铜失水,硫酸铜再次流失,使得粗产品质量过低;3.在实验步骤8重结晶时,本组使其自然冷却结晶,得到晶体成色较好,不过时间较短,所得到的最终产品质量偏低。
五水硫酸铜化学方程
五水硫酸铜化学方程五水硫酸铜,又称为蓝矾,是一种常见的无机化合物。
它的化学式为CuSO4·5H2O,其中的“CuSO4”代表硫酸铜,而“5H2O”表示结晶水的数量。
五水硫酸铜在日常生活中有许多应用,例如用作染料、农药、防腐剂等。
接下来,我将为大家介绍一下五水硫酸铜的制备过程以及与其相关的一些化学反应。
我们来看一下五水硫酸铜的制备方法。
一般而言,可以通过将硫酸铜溶解于水中,然后结晶出五水硫酸铜来制备。
具体的制备过程如下:1. 将一定量的硫酸铜溶解于适量的水中,搅拌均匀,形成蓝色的溶液。
2. 将溶液慢慢加热,直至溶液开始沸腾。
3. 继续加热溶液,使其保持沸腾状态,直至大部分水分蒸发。
4. 当溶液中剩余的水分较少时,停止加热,让溶液缓慢冷却。
5. 随着溶液的冷却,五水硫酸铜会逐渐结晶出来,形成蓝色的结晶体。
在制备过程中,我们需要注意加热的温度和时间,以及溶液的浓度等因素,以确保制备出纯度较高的五水硫酸铜。
除了制备,五水硫酸铜还可以参与一些化学反应。
下面,我将为大家介绍几个常见的反应。
1. 水合物失水反应:当五水硫酸铜受热时,会失去结晶水,生成无水硫酸铜(CuSO4)和水(H2O)。
这个反应可以用下面的化学方程式来表示:CuSO4·5H2O → CuSO4 + 5H2O2. 与碱反应:五水硫酸铜可以与碱反应,生成相应的盐和水。
例如,当五水硫酸铜与氢氧化钠反应时,会生成氢氧化铜和氢氧化钠:CuSO4·5H2O + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4 + 5H2O3. 与金属反应:五水硫酸铜可以与一些金属发生置换反应,生成相应的金属硫酸盐和铜。
例如,当五水硫酸铜与锌反应时,会生成硫酸锌和铜:CuSO4·5H2O + Zn → ZnSO4 + Cu + 5H2O通过以上的介绍,我们可以看到五水硫酸铜在化学反应中具有一定的活性,可以参与多种反应。
这些反应不仅有助于我们深入了解五水硫酸铜的性质,也为我们在实验室和工业生产中的应用提供了一定的参考。
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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== 2CuO
CuO + 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% 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。
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1~2,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1~2?
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?
五、课后作业
将回收的母液置小烧杯中留作培养大晶体,并观察硫酸铜的晶型。