硫酸铜的提纯1

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硫酸铜的提纯

实验目的:

1.了解用重结晶法提纯物质的原理;

2.学习常压过滤、减压过滤、以及称量、加热、溶解、溶液转移、蒸发、浓缩等基本操作。实验原理:

粗硫酸铜中含有不溶性杂质和可溶性杂质离子Fe2+、Fe3+等,不溶性杂质可用过滤法除去。可溶性杂质离子Fe2+常用氧化剂H2O2或Br2氧化成Fe3+,然后调节溶液的pH值(一般控制在pH=3.5~4),使Fe3+水解成为Fe(OH)3沉淀而除去,反应如下:

2 Fe2+ + H2O2 + 2 H+ =2 Fe3+ + 2 H2O

Fe3+ + 3 H2O =Fe(OH)3↓十3 H+

除去铁离子后的滤液经蒸发、浓缩,即可制得五水硫酸铜结晶。其它微量杂质在硫酸铜结晶时,留在母液中,过滤时可与硫酸铜分离。

仪器、试剂和材料:

仪器:台秤漏斗和漏斗架布氏漏斗吸滤瓶蒸发皿

药品:粗CuSO4 H2O2 (3%) H2SO4 (1moI·L-1) , NaOH (2 moI·L-1) ,

其它:滤纸pH试纸精密pH试纸(0.5~5.0)

实验步骤:

称取5g由实验室提供的粗CuSO4放在小烧杯中,加入大约30ml蒸馏水,搅拌,促使其溶解。再滴加2m1 3%H2O2,将溶液加热,使Fe2+氧化成Fe3+;用精密pH试纸测试溶液pH值,如果氧化后溶液的pH值很低,这时可在不断搅拌下,逐滴加入0.5~l mol·L-1 NaOH,直到pH=3.5~4,再加热,静置使Fe3+水解生成的Fe(OH)3沉淀,常压过滤,滤液转移到洁净的蒸发皿中。

在精制后的硫酸铜滤液中滴加l mol·l-1 H2SO4酸化,调节pH至l~2,然后加热蒸发(注意加热时间不要太长),当浓缩至液面出现一层晶膜时,即停止加热,然后冷却至室温,抽滤,当抽至没有水滴时,停止抽滤,取出CuSO4晶体,称量,记录,回收产品。

结果与讨论:

思考题:

1.在调节溶液pH值时要注意哪些方面?

2.粗硫酸铜中杂质Fe2+为什么要氧化为Fe3+后再除去? 而除去Fe3+时,为什么要调节溶液的pH值为4左右?pH值太大或太小有什么影响?

3.精制后的硫酸铜溶液为什么要滴几滴l mol·L-1 H2SO4酸化,然后再加热蒸发?

4. KMnO4、K2Cr2O7、Br2、H2O2都可使Fe2+氧化为Fe3+,你认为选用哪种氧化剂较为合适,为什么?

5. 如何检验CuSO4溶液中少量Fe3+?

注意事项:

粗硫酸铜晶体要充分溶解

pH值的调整

滤纸折叠的方法

倾泻法过滤操作的要领

浓缩、结晶程度的掌握

抽滤操作

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