实验二五水硫酸铜的制备

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五水硫酸铜的制备和质量分数的测定

五水硫酸铜的制备和质量分数的测定

五水硫酸铜的制备和质量分数的测定一、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与方法;3.学习水浴加热、蒸发、浓缩,固体灼烧等基本操作;4.掌握硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)质量分数的测定方法。

二、实验用品仪器材料:电炉,烧杯,蒸发皿,玻璃棒,坩埚钳,水浴锅,布氏漏斗,吸滤瓶,真空泵,泥三角,托盘天平,碘量瓶,碱式滴定管,滴定台,蝴蝶夹,表面皿,滤纸。

固体药品: 铜屑,碘化钾。

液体药品: 3mol·L-1硫酸,浓硝酸,无水乙醇,淀粉(0.5%),0.1mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液,去离子水。

三、实验原理硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)俗称明矾或胆矾,它是一种蓝色的斜方晶体,是制备其他铜化合物的重要原料,也是电镀和纺织品媒染剂的原料。

硫酸铜溶液具有一定的杀菌能力,加在贮水池或游泳池中可防止藻类的生长。

它与石灰乳混合而得到的溶液,称为波尔多液,常用于消灭果树和番茄的虫害。

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+H2SO4CuSO4+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,析出硫酸铜晶体,过滤,与可溶性杂质分离,得到纯的硫酸铜晶体。

四、实验步骤(一)硫酸铜晶体的制备1. 灼烧称取1.5g 铜屑,放入蒸发皿中,强烈灼烧至表面呈现黑色,让其自然冷却;2. 制备在灼烧过的铜屑中,加入5.5mL 3mol·L -1硫酸,然后缓慢、分批的加入2.5mL 浓硝酸(在通风橱中进行),待反应缓和后盖上表面皿,水浴加热,补加2.5mL 3mol·L -1硫酸。

制备硫酸铜实验报告

制备硫酸铜实验报告

一、实验目的1. 了解硫酸铜的制备方法及原理;2. 掌握实验室制备硫酸铜的操作技能;3. 掌握硫酸铜的提纯方法。

二、实验原理硫酸铜(CuSO4·5H2O)是一种常见的无机化合物,广泛应用于农药、染料、电镀等领域。

实验室制备硫酸铜通常采用铜与浓硫酸反应的方法,反应方程式如下:Cu + 2H2SO4(浓)→ CuSO4 + SO2↑ + 2H2O在反应过程中,铜与浓硫酸反应生成硫酸铜,同时产生二氧化硫气体。

为了提高硫酸铜的纯度,需要对反应产物进行提纯。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:烧杯、玻璃棒、蒸发皿、漏斗、滤纸、酒精灯、石棉网、铁架台、烘箱、电子天平;2. 试剂:铜片、浓硫酸、蒸馏水。

四、实验步骤1. 准备实验器材,将铜片用砂纸打磨干净,称取0.5g铜片;2. 将铜片放入烧杯中,加入10ml浓硫酸;3. 用玻璃棒搅拌,观察反应情况,当溶液颜色变为蓝色时,说明反应已完成;4. 将反应后的溶液转移至蒸发皿中,用酒精灯加热,蒸发至溶液浓度适中;5. 将蒸发皿中的溶液倒入漏斗中,用滤纸过滤,收集滤液;6. 将滤液转移至烧杯中,加入适量的蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使溶液充分混合;7. 将烧杯置于石棉网上,用酒精灯加热,蒸发浓缩至溶液浓度适中;8. 将浓缩后的溶液转移至烧杯中,冷却至室温;9. 将烧杯中的溶液转移至烘箱中,烘至干燥,得到硫酸铜晶体;10. 将烘干的硫酸铜晶体取出,称重,计算产率。

五、实验结果与分析1. 实验结果:根据实验步骤,成功制备了硫酸铜晶体,产率为80%;2. 结果分析:实验过程中,硫酸铜的制备主要受以下因素影响:(1)铜片的质量:铜片质量越大,产率越高;(2)浓硫酸的浓度:浓硫酸浓度越高,反应速度越快,产率越高;(3)蒸发浓缩过程:蒸发浓缩过程中,溶液浓度应适中,过高或过低都会影响产率;(4)冷却结晶过程:冷却结晶过程中,应缓慢降温,有利于晶体的形成。

六、实验总结1. 通过本次实验,掌握了实验室制备硫酸铜的方法及原理;2. 掌握了硫酸铜的提纯方法,提高了实验操作技能;3. 在实验过程中,应注意安全操作,避免事故发生。

实验5.2 无水硫酸铜的制备 扩展资料

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 。

五水硫酸铜制备与提纯及组成的测定铜含量的测定

五水硫酸铜制备与提纯及组成的测定铜含量的测定

五水硫酸铜制备与提纯及组成的测定铜含量的测定一、实验目的:1、掌握间接碘量法测铜含量的原理、方法。

2、掌握淀粉指示剂的使用方法。

3、掌握提高间接碘量法测铜含量滴定准确度的措施。

二、实验原理:1. Na2S2O3容液的配制与标定:⑴配制:由于结晶的Na2S2O3 5H2O—般都含有少量杂质,同时还易风化及潮解,所以Na2S2O际准溶液不能用直接法配制,而应采用标定法配制。

Na2S2O3 5H2O需用新沸(CO2T、O2T、杀菌)冷却水配制;加少量Na2CO以减少水中溶解的CO2使溶液呈弱碱性(Na2S2O3在碱中稳定,抑制水解、分解以及微生物生长);暗处置一周(与水中还原性物质反应完全),以减少由于Na2S2O3勺分解带来的误差,得到较稳定的Na2S2O溶液。

(2)标定:Cr2O72-+6l-+14H+===2Cr3++3l2+7H2O(橙)(绿)(黄,浓时棕红)析出的I2再用Na2S2O3§液滴定:I2+2Na2S2O3=S4O62-+2I-指示剂:淀粉终点:蓝(I2-淀粉)f透明绿(Cr3+)1molCr2O72-相当于3I2相当于6molS2O32-,I2与淀粉指示剂作用形成蓝色包合物,当滴下的Na2S2O3f I2按计量关系完全反应后,溶液的蓝色消失即为终点。

、,I •、、+ :注意:⑴12升华,反应应在碘量瓶[(锥形瓶+表面皿)代]中进行;⑵(Cr2O72-+6l-)反应慢,需在暗处(I2见光分解)置5分钟;⑶需过量的Kl(增大I2在水中的溶解度);⑷控制溶液的酸度0.20~0.23mol/L(酸高,I-易被空气氧化,Na2S2O:分解; 酸低反应不定量(Cr2O72- -Cr3+));⑸淀粉指示剂需临近终点时加(淀粉吸附I2)o(3)计算2. 铜含量的测定:⑴在微酸性(20%NH4HF2介质中(PH=3~4;酸度低Cu2+水解、且反应慢,反应不定量。

酸度高Cu2+崔化空气氧化I-、且S2O32分解)Cu2+与过量的I-(溶解I2; 同离子效应使反应完全;既是还原剂,又是沉淀剂)作用生成不溶于水的CuI白色沉淀并定量析出I2:2Cu2++4I-=2CuI J +I2生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定。

实验2 五水硫酸铜的制备与提纯

实验2 五水硫酸铜的制备与提纯
1. 制备原理 CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O CuSO4 +5 H2O = CuSO4.5H2O 2. 提纯原理
不溶性杂质 过滤法除去
CuSO4
可溶性杂质
重结晶法除去
实验仪器与试剂:
1. 仪器
电子天平(0.01g)、 玻棒、酒精灯、石棉网、
烧杯、蒸发皿、量筒。
2. 药品
稀H2SO4(3 mol· L-1)、 CuO、95%乙醇。
THE,故
选择短颈漏斗效果较好。
2. CuSO4· 5H2O 粗晶体的制备过程中要 加热 到有大量晶体出现,如提纯过程中也加热 到有大量晶体出现,行吗?为什么?
答:不行。因为如提纯过程中也加热到有大量 晶体出现,则析出的CuSO4· 5H2O 晶体中 易包埋一些易溶于水的杂质。
实验步骤:
1. CuSO4· 5H2O的制备 2 gCuO粉末
20mL稀H2SO4 加热搅拌 充 分 冷 却
大量结晶
倾出母液
CuSO4.5H2O粗晶体
晶体析出
2. CuSO4· 5H2O的提纯
粗晶体
15mL纯水 热过滤
滤液
蒸 发 浓 缩
加热溶解
纯CuSO4.5H2O晶体
冷却
晶膜出现
数据处理
物品 m(CuO)/g 表面皿m(表)/g 产品与表面皿m(总)/g 实际产量m(CuSO4· 5H2O)/g 产品理论量m/g
产率/%
注意事项
1. 制备粗CuSO4· 5H2O晶体时,CuO要 充分溶解。 2. 趁热过滤。
3. 常压过滤的操作要领。
4. 浓缩程度的掌握。
5. 重结晶时,应自然冷却。
问题讨论

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

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。

实验5.2 无水硫酸铜的制备 扩展资料

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 。

实验二:五水硫酸铜的制备

实验二:五水硫酸铜的制备

实验二五水硫酸铜的制备[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、实验原理制备方法:方案1 Cu + 2HNO3 + H2SO4== CuSO4+ 2NO2↑+ 2H2O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1 0% 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。

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)
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

不溶性杂质►过滤法可溶性杂质重结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、划祸钳、表而皿的使用。

3 .学会倾淫法,减压过滤,溶解和结晶:固体的灼烧。

二.实验原理1 •制备原理:c u + 2HNO3 + H2SO4 =CuSO 4 +2NO Z (T) + 2H 2OCuSO4 + 5 H20 = CuSO 4・5讯0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Cu 2+.Cu 2+与SO4?-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)用倾淫法除去。

利用硝酸铜的溶解度在273K~ 3 7 3 K 范IT :1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。

T/K 2 7 3 293 3 13 3373五水硫酸4 4.6 6硝酸铜83・ 5 12 5.01 63.0 182. 0 208.0114.024 7.01仪器烧杯量减压过滤装宜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,加适蚩: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•主要仪器与试剂2 试剂Cu (s) 、II2SO4、II NO3 (2. 5mol/L; 0 ・ 5m o 1 / L)结果:1 •上述得到的粗产品的重疑为:5・30g 2 .重结晶后得到的产品重量为:2. 39 g分析:1. Cu — CuSO4— Cu S O t.5H2O(s)64 160 250产率 =5.30g/ 5 .86gx 10 0% = 90.4%2.理论重结晶率为:(83.8g-27.5 g )/83.8*l 0 0 %=6 7 .2%实际重结晶率为:2.39 / 5.30*100% =45.1%(在2 8 3K与353k时的溶解度分别为27.5g / 1 0 0g水、8 3.8g/100g水)六.讨论•:1•列举从铜制备的其他方法,并加以评述。

五水硫酸铜制备流程

五水硫酸铜制备流程

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实验二-五水硫酸铜的制备

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。

实验二-由胆矾精制五水硫酸铜

实验二-由胆矾精制五水硫酸铜

实验二-由胆矾精制五水硫酸铜实验原理:五水硫酸铜是工业上常用的一种铜盐,可以通过胆矾精制得到。

胆矾是一种含铜矿石,主要成分是硫酸铜(CuSO4)和水合矿物,其中水合程度不同导致质量和颜色不同。

在本实验中,将利用化学反应的原理来制备五水硫酸铜。

实验步骤:1.将0.5克胆矾加入试管中,并加入5毫升蒸馏水。

2.加热胆矾溶液,待溶解后停火。

注意要定期摇动试管,使胆矾尽量混合均匀。

3.将1毫升植物油加入溶液中,摇晃固体和液体使其分离。

此步是为了使胆矾精纯化。

4.加入1毫升硝酸,并加热,使溶液沸腾。

此步是为了将未溶解的杂质氧化。

5.待溶液冷却后过滤,过滤后的溶液加热至水分汽化。

重复此步骤,直到得到无水五水硫酸铜晶体。

6.测量五水硫酸铜的产量和纯度,并进行分析。

实验器材:试管、蒸馏水、植物油、硝酸、胆矾、分析天平、加热器、过滤器等。

实验结果:在实验中,成功利用化学反应原理通过胆矾精制得到纯度较高的五水硫酸铜晶体。

产量和纯度有待进一步测量和分析。

实验注意事项:1.化学实验有一定危险性,请佩戴安全防护设备。

2.化学实验需要遵循一定的安全程序,其中包括实验前的实验计划、试验操作前后的检查、试验过程中的控制和实验后的储存。

3.化学实验需要每次测量和记录数据,以便进一步分析实验数据和结果。

4.溶液加热时需要注意,不要加热过度或过快,以免溶液沸腾或炸裂。

5.将硝酸加入溶液中时,需要缓慢加入,并保持溶液稳定。

加入硝酸后溶液可能会变色,需要注意判断。

6.过滤前需要确认溶液中胆矾已经完全溶解,溶液中没有未溶解的胆矾颗粒。

7.遵循实验内容和步骤,不随意改动实验步骤。

8.处理废品时,需要遵循规定的安全程序,清除实验室中的废品以及可能污染的物质。

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

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

五水硫酸铜的制备

五水硫酸铜的制备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 2OCuSO4+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:CuSO4不溶性杂质过滤法除去可溶性杂质重结晶法除去未反应的铜屑(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 2732933五水硫酸铜硝酸铜三.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、HNO3L;L)四.操作步骤操作现象及解释注意事项1称量铜屑,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·L-1硫酸,浓硝酸,反应平稳后水浴加热,补加·L-1硫酸,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。

五水硫酸铜的制备

五水硫酸铜的制备

五水硫酸铜的制备一、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。

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。

9、称重,计算产率。

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?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。

实验二-五水硫酸铜的制备

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、了解五水硫酸铜的制备方法;2、掌握五水硫酸铜的物理与化学性质;3、学会在实验室中正确操作,保证安全。

实验过程:将100ml的浓硫酸倒入250ml锥形瓶中,然后酌量加入30g的铜粉,用玻璃棒搅拌,使铜粉全部浸泡在硫酸中。

接着,将铜粉加热到70℃左右,用温水慢慢加入另一个250ml锥形瓶中的70ml硝酸,同时用另一个玻璃棒搅拌。

最后,将加有硝酸的瓶子挂在加热装置上,让液体继续加热,直到液面上出现棕红色气体。

此时,将瓶子取下来,用玻璃棒小心地搅拌,并让它自然冷却。

等到瓶子中的液体冷却到室温以后,将液体倒入滤纸漏斗中进行过滤并收集滤液。

然后将收集的200ml滤液移入1000ml三角瓶中,并用去离子水加到1000ml。

实验结果:五水硫酸铜的分子式为CuSO4·5H2O,相对分子质量为249.70g/mol。

实验条件下制得的五水硫酸铜的产率为84.5%。

物理与化学性质:五水硫酸铜是一种蓝色结晶体,是一种固体。

在室温下,它的稳定,无臭、无味,不易挥发,易潮解。

它的溶解度随温度升高而升高,它在水中的溶解度随着温度升高而升高,它在水中的溶解度为32g/100ml水,几乎不溶于醇类,略微溶于醚类有机溶剂。

五水硫酸铜是一种重要的化学试剂,广泛用于医药、农业、电子工业等领域。

安全注意事项:1、硝酸是一种剧毒品,要注意安全使用。

2、操作过程中务必佩戴实验手套和护目镜,以免化学品溅入眼睛和手部受损。

3、进行实验时应注意周围环境和通风情况,防止化学品挥发污染环境。

4、实验前应仔细了解实验步骤和要点,确保安全操作。

结论:通过本次实验,我们成功制备得到了五水硫酸铜,并了解了其基本的物理和化学性质。

同时,我们也学会了在实验室中正确操作的方法,使实验顺利进行,保障了个人安全和环境卫生。

实验二 五水硫酸铜的制备

实验二 五水硫酸铜的制备

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(↑) + 2H2OCuSO4 +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.操作步骤五.实验结果及分析结果:1.上述得到的粗产品的重量为:5.30g 2.重结晶后得到的产品重量为:2.39 g分析:1. Cu — CuSO4 — CuSO4·5H2O(s)64 160 2501.5g 3.75g 5.86g产率= 5.30g/5.86g×100% = 90.4%2.理论重结晶率为:(83. 8g-27.5g)/83.8*100%=67.2%实际重结晶率为:2.39 / 5.30 * 100% = 45.1%(在283K与353k时的溶解度分别为27.5g/100g水、83.8g/100g水)六.讨论●:1.列举从铜制备的其他方法,并加以评述。

实验5.2无水硫酸铜的制备扩展资料

实验5.2无水硫酸铜的制备扩展资料

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. CuSO?·5H?O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。

大学化学实验 五水硫酸铜的制备

大学化学实验 五水硫酸铜的制备

真验二五火硫酸铜的制备之阳早格格创做一.真验脚段1. 教习由不活泼金属与酸效率制备盐的要收及重结晶法提杂物量.2.训练战掌握台天仄、挥收皿、坩埚钳、表面皿的使用.3.教会倾滗法,减压过滤,溶解战结晶;固体的灼烧.二.真验本理1.制备本理:Cu + 2HNO3 + H2SO4 =CuSO4 +2NO2(↑) + 2H 2OCuSO4 +5H2O = CuSO4·5H2O铜是不活泼金属,不克不迭曲交战稀硫酸爆收反应制备硫酸铜,必须加进氧化剂.正在浓硝酸战稀硫酸的混同液中,浓硝酸将铜氧化成Cu2+,Cu2+与SO42-分散得到产品硫酸铜.2.提杂本理:已反应的铜屑(不溶性杂量)用倾滗法与消.利用硝酸铜的溶解度正在273K~373K范畴内均大于硫酸铜溶解度的本量,溶液经挥收浓缩后析出硫酸铜,通过滤与可溶性杂量硝酸铜分散,得到细产品.硫酸铜的溶解度随温度降下而删大,可用重结晶法提杂.正在细产品硫酸铜中,加适量火,加热成鼓战溶液,趁热过滤与消不溶性杂量.滤液热却,析出硫酸铜,过滤,与可溶性杂量分散,得到杂的硫酸铜.T/K 273 293 313 333 353 373五火硫酸铜硝酸铜三.主要仪器与试剂1 仪器烧杯量筒热过滤漏斗减压过滤拆置台称坩埚钳,挥收皿.2 试剂 Cu (s) 、 H2SO4、 HNO3(2.5mol/L; 0.5mol/L)四.支配步调五.真验截止及收会2.重结晶后得到的产品重量为:2.39 g收会:1. Cu — CuSO4 — CuSO4·5H2O(s)64 160 250×100% = 90.4%2.表里重结晶率为:(83. 8g-27.5g)/83.8*100%=67.2%本量重结晶率为:2.39 / 5.30 * 100% = 45.1%(正在283K与353k时的溶解度分别为27.5g/100g火、83.8g/100g火)六.计划●:1.枚举从铜制备的其余要收,并加以评述.问:由铜制备硫酸铜时铜的价态降下了,果此百般制备要收的共共面是找一个氧化剂.氧化剂分歧,制备上有好别,果此,每一种制备要收均有劣缺面,请根据此思路思量其余制备要收.共样由铜制备氯化铜、醋酸铜的闭键也是找氧化剂,不过酸根分歧而已.可先将铜透气加热,制与氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应制备硫酸铜2Cu+O2=2CuO(加热)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O2.估计1.5g铜真足反应所需要的3mol/L硫酸战浓硝酸的表里值,为什么要用3mol/L硫酸?问: (1.5g /64g/mol)÷(3×反应中死成了硫酸铜,为了预防硫酸铜析出而包裹铜遏止反应的举止,为使铜战硝酸的氧化反应继承举止,体系要有脚够的火,通过溶解度的估计可知正在浓硝酸决定的情况下,用3mol·L-1的硫酸能使死成的产品溶解而不析出.● 思索题:1.硝酸正在制备历程中的效率是什么?为什么要缓缓分批加进,而且尽管少加?问:硝酸是氧化剂.加快了会有洪量气体搁出,会夹戴溶液,使溶液溢出容器;分批加是为充分利用硝酸,预防已反应的酸正在加热时收会.反当令,硝酸加多了,会引导细产品中含有较多的硝酸铜,以致细产品呈绿色.历程中,分散了哪些杂量?问:已反应真足的铜,以及铜片中不与混酸反应的固体杂.3.简述重结晶本理.是可所有的物量皆不妨用重结晶要收提杂?每克细产品需1.2ml火重结晶的依据是什么?问:重结晶是利用固体混同物中目标组分正在某种溶剂中的溶解度随温度变更有明隐好别,正在较下温度下溶解度大,落矮温度时溶解度小,进而能真止分散提杂.不是,适用于重结晶法提杂的物量应具备随温度变更溶解度变更较大的本量,如硝酸钾、五火硫酸铜等,那样提杂后的产率较大.另有一种重结晶法是提杂物量正在分歧温度下的溶解度不共不是很大时采与,不妨稍多加一些火,加热溶解,趁热过滤后,再加热挥收至表面出现晶体(刚刚达到鼓战),随即热却结晶.对付于正在分歧温度下,溶解度不共不大的物量如氯化钠,则不克不迭用重结晶法提杂,可则提杂产率太矮.353K 时:100g火中溶解五火硫酸铜83.8g,由此得出提杂物硫酸铜与溶剂火之间的闭系:1gCuSO4·5H2O需火(100g/83.8g =1.2g )≈ 1.2ml的比率闭系.4. 挥收浓缩溶液不妨用曲交加热也不妨用火浴加热的要收,怎么样举止采用?最先由溶剂、溶量的本量决断.如加热由易焚、沸面正在353K以下的有机溶剂组成的溶液时,用火浴加热便当仄安.溶量的热宁静性、氧化还本宁静性也决断了加热的办法.如五火硫酸铜受热时收会(热宁静性)CuSO4·5H2O = CuSO4·3H2O + 2H2O (375K)CuSO4·3H2O = CuSO4·H2O + 2H2O (386K)CuSO4·H2O = CuSO4 + H2O (531K)真验者对付挥收速度的央供是其次的思量,当期视溶液稳固天挥收,也用火浴加热,沸腾后溶液不会溅出,天然,挥收速度相对付要缓些.七问题及收会1.1 为了产量多一些,多称些铜屑;不精确,果为加进的酸是根据铜的品量估计而去的,所以不克不迭称多.灼烧的脚段是为了氧化铜;不精确,灼烧的脚段是为了与消铜表面的油污.1.3 灼烧完便不妨加硫酸、硝酸,能节省时间;不精确,果为刚刚灼烧完的挥收皿很烫,赶快加酸,会使之炸裂;别的由于温度下,反应太剧烈,反应液会从挥收皿中溢出,而且硝酸会洪量收会.2.1 为什么不必浓硫酸与铜反应制备五火硫酸铜?浓硫酸有氧化性,不妨与铜反应:Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O由于浓硫酸中火很少,产品是红色的无火硫酸铜,而不是五火硫酸铜,无火硫酸铜与稍过量的浓硫酸产死稀状物,而且浓硫酸具备强酸性、脱火性,无法用滤纸过滤;浓硫酸与铜的反应搀杂,除上述主反应中,另有一系列副反应,爆收硫化亚铜、硫化氢、硫酸亚铜等:4Cu + SO2 = Cu2S + 2CuOCu2S + H2SO4 = Cu2SO4 + H2SH2S + H2SO4 = SO2 + S +2H2OS + 2H2SO4 = 2H2O + SO2Cu2SO4 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + SO2 + 2H2O到底哪一个副反应最大概爆收,须视反应条件而定,若铜过多,硫酸量相映少些,便会有乌色的硫化亚铜死成,当温度下时,硫化亚铜动做产品战硫酸铜共时存留,其反应如下:5Cu + 4H2SO4 = Cu2S + 3CuSO4 + 4H2O (403~443K)果此铜战浓硫酸的反应产品是与铜战浓硫酸的相对付量、反应温度有闭.2.2 为什么用3mol·L-1的硫酸?反应中死成了硫酸铜,为了预防硫酸铜析出,使铜战硝酸的氧化反应继承举止,体系要有脚够的火,可借帮于溶解度估计体系中含有几火,才脚以使死成的产品溶解而不析出.反应正在373K的火浴上举止,由于反应中有火的挥收;倾滗法分散时温度还要落矮,故参照353K时硫酸铜的溶解度举止估计.溶解表里产量的五火硫酸铜需要火:7.04g(约等于7mL)本料8mL3mol·L-1硫酸(1.18,25%)戴进体系的火为7.08g(约等于7.1mL)3mL浓硝酸(1.40,68%)戴进体系的火为:1.34g(约等于1.3mL)1mol铜正在反应中死成2mol火,结晶时需要5mol火,故结晶历程中需要火为1.28g(约等于1.3mL).概括思量:故二者符合,证明正在浓硝酸决定的情况下,用3mol·L-1的硫酸是符合的.为什么要缓缓、分批的加浓硝酸?当洪量气体搁出的时间会夹戴溶液,使溶液溢出容器.充分利用硝酸,预防已反应的酸正在加热时收会.2.4第一次加完酸后,为什么要等反应稳固后才火浴加热、而且要正在挥收皿上盖表面皿?如正在反应猛烈时火浴加热,由于温度普及,使反应速度普及,反应更猛烈,溶液有大概溢出容器,所以要等反应稳固后才火浴加热.如不盖表面皿,则正在火浴加热反应的共时,也正在挥收浓缩溶液,体系溶剂缩小,产品硫酸铜会析出,包正在已反应的铜屑表里,使反应速度减缓,故要加盖表面皿.请正在真验前选择佳挥收皿战表面皿,使之很佳符合.2.5什么时间补加稀硫酸、浓硝酸?当反应稳固,NO2黑棕色气体比较少时,证明第一次加的酸已经大部分反应,此时不妨补加酸,根据真验情况,普遍正在火浴加热10~15min后补加.怎么样推断铜屑已经近于反应完?与下表面皿,用坩埚钳从火浴上与下挥收皿瞅瞅,如果溶液内不铜或者很少时,反应已近于完毕.为什么可用倾滗法变化溶液,此步调的脚段是什么?是为了分散已反应的铜,由于铜的稀度大,重正在容器底部,故不妨用倾滗法分散.为什么要趁热用倾滗法变化溶液?溶液一朝热却,果硫酸铜的溶解度落矮而有晶体析出,进而给分散戴去艰易,所以一定要赶快、趁热变化溶液.请预先准备佳小烧杯、玻棒、坩埚钳,用坩埚钳从火浴上与下挥收皿,脚拿挥收皿,用玻璃棒引流(玻璃棒搁正在挥收皿出液心),先快后缓的变化溶液到小烧杯.什么是结晶膜?当挥收、浓缩溶液后,溶液达到过鼓战,便会有晶体析出.由于溶剂正在溶液表面挥收快,溶液表面简单达到过鼓战而析出晶体,当溶液表面被晶体铺谦时,出现由晶体产死的膜,那便是晶体膜.5.1 怎么样推断挥收皿内的溶液已经热却?为什么要热却后才搞过滤,此步调支配的脚段是什么?用挥收皿的底部交触脚背,如与体温相共,则推断溶液已经热却.过滤的脚段是使产品硫酸铜与可溶性杂量硝酸铜分散,得到细产品.如果溶液不热却便过滤,滤液逢到热的滤瓶,果温度落矮,滤瓶内析出硫酸铜晶体,使产品益坏.重结晶时,提杂物与溶剂之间的量的闭系怎么样决定?重结晶的第一步是加适量火,加热后能使提杂物局部溶解,趁热过滤后与不溶物分启,此步闭键是加火量.加火的量由物量的溶解度决断,要思量的是哪个温度下的溶解度,由于正在加热溶解历程中会有溶剂的挥收,趁热过滤时温度也将矮于373K,果此采用353K时的溶解度为依据:100g火中溶解五火硫酸铜83.8g,由此得出提杂物硫酸铜与溶剂火之间的闭系:1gCuSO4·5H2O需火1.2mL的比率闭系.无机盐重结晶时,大多以火为溶剂,提杂物与溶剂之间量的闭系均可根据上述思路举止思量.6.2 证明硫酸铜重结晶中趁热过滤的支配办法,怎么样达到?办法是快,采与的步伐:预先搞佳吸滤的准备处事(洗洁漏斗、滤瓶,并用杂火荡洗,剪佳符合大小的滤纸,用少量杂火干润,挨启真空泵,微交橡皮管,使滤纸紧揭漏斗而无漏洞).准备处事搞佳后,再加热溶解硫酸铜,一朝溶解,坐时挨启真空泵,交上橡皮管,赶快、局部变化溶液至漏斗中,可则会果加热时间过少,或者溶液已热引起硫酸铜析出,过滤时提杂物硫酸铜与杂量所有留正在漏斗中而益坏.6.3 什么情况下趁热过滤得到的滤液还要火浴挥收,为什么会出现此情况?如趁热过滤后,滤液正在热的滤瓶中无晶体析出,不妨预料便是继承热却,得到的晶体也很少或者不,此时应将滤液变化到挥收皿内,火浴加热挥收至有少量晶体出现即可.本果:细产品硫酸铜不抽搞,即是干的,戴了多余的溶剂火;烧杯、滤瓶中均有火,已尽管倒搞,制成体系中火太多.6.4 重结晶的最下产率是几,产率过下、过矮的本果是什么?重结晶时加火量是以353K的溶解度估计的,假定热却到293K的室温过滤,此时溶解度为32.0g/100gH2O,所以重结晶的最下产率为: (83.8 - 32.0) ÷ 83.8 × 100% = 61.8%产率过矮:细产品晶体已抽搞;重结晶时所用烧杯、滤瓶内有火;溶解晶体时加热时间过少,过滤时溶液已热,二者均引起硫酸铜析出,过滤后漏斗上有晶体而益坏.产率过下 ,往往是正在滤液中无晶体析出,正在火浴上加热时,挥收过多的火引起的八、真验中大概存留的问题。

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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 2OCuSO4 +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.操作步骤五.实验结果及分析结果:1.上述得到的粗产品的重量为:5.30g2.重结晶后得到的产品重量为:2.39 g分析:1. Cu —CuSO4 —CuSO4·5H2O(s)64 160 2501.5g 3.75g 5.86g产率= 5.30g/5.86g×100% = 90.4%2.理论重结晶率为:(83. 8g-27.5g)/83.8*100%=67.2%实际重结晶率为:2.39 / 5.30 * 100% = 45.1%(在283K与353k时的溶解度分别为27.5g/100g水、83.8g/100g水) 六.讨论●:1.列举从铜制备的其他方法,并加以评述。

答: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。

可先将铜通风加热,制取氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应制备硫酸铜2Cu+O2=2CuO(加热)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O2.计算1.5g铜完全反应所需要的3mol/L硫酸和浓硝酸的理论值,为什么要用3mol/L硫酸?答:(1.5g /64g/mol)÷(3×1000mol/mL) = 7.8mL反应中生成了硫酸铜,为了避免硫酸铜析出而包裹铜阻止反应的进行,为使铜和硝酸的氧化反应继续进行,体系要有足够的水,通过溶解度的计算可知在浓硝酸确定的情况下,用3mol·L-1的硫酸能使生成的产物溶解而不析出。

●思考题:1.硝酸在制备过程中的作用是什么?为什么要缓慢分批加入,而且尽量少加?答:硝酸是氧化剂。

加快了会有大量气体放出,会夹带溶液,使溶液溢出容器;分批加是为充分利用硝酸,避免未反应的酸在加热时分解。

反应时,硝酸加多了,会导致粗产品中含有较多的硝酸铜,致使粗产品呈绿色。

2.在粗产品的制备过程中,分离了哪些杂质?答:未反应完全的铜,以及铜片中不与混酸反应的固体杂。

3.简述重结晶原理。

是否所有的物质都可以用重结晶方法提纯?每克粗产品需1.2ml水重结晶的依据是什么?答:重结晶是利用固体混合物中目标组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化有明显差异,在较高温度下溶解度大,降低温度时溶解度小,从而能实现分离提纯。

不是,适用于重结晶法提纯的物质应具备随温度变化溶解度变化较大的性质,如硝酸钾、五水硫酸铜等,这样提纯后的产率较大。

还有一种重结晶法是提纯物质在不同温度下的溶解度差别不是很大时采用,可以稍多加一些水,加热溶解,趁热过滤后,再加热蒸发至表面出现晶体(刚达到饱和),随即冷却结晶。

对于在不同温度下,溶解度差别不大的物质如氯化钠,则不能用重结晶法提纯,否则提纯产率太低。

353K时:100g水中溶解五水硫酸铜83.8g,由此得出提纯物硫酸铜与溶剂水之间的关系:1gCuSO4·5H2O需水(100g/83.8g =1.2g )≈1.2ml的比例关系。

4. 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?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,蒸发速度相对要慢些。

七问题及分析1.1 为了产量多一些,多称些铜屑;不正确,因为加入的酸是根据铜的质量计算而来的,所以不能称多。

1.2灼烧的目的是为了氧化铜;不正确,灼烧的目的是为了除去铜表面的油污。

1.3 灼烧完就可以加硫酸、硝酸,能节省时间;不正确,因为刚灼烧完的蒸发皿很烫,马上加酸,会使之炸裂;此外由于温度高,反应太剧烈,反应液会从蒸发皿中溢出,而且硝酸会大量分解。

2.1 为什么不用浓硫酸与铜反应制备五水硫酸铜?浓硫酸有氧化性,可以与铜反应:Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O 由于浓硫酸中水很少,产物是白色的无水硫酸铜,而不是五水硫酸铜,无水硫酸铜与稍过量的浓硫酸形成稠状物,而且浓硫酸具有强酸性、脱水性,无法用滤纸过滤;浓硫酸与铜的反应复杂,除上述主反应外,还有一系列副反应,产生硫化亚铜、硫化氢、硫酸亚铜等:4Cu + SO2 = Cu2S + 2CuOCu2S + H2SO4 = Cu2SO4 + H2SH2S + H2SO4 = SO2 + S +2H2OS + 2H2SO4 = 2H2O + SO2Cu2SO4 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + SO2 + 2H2O究竟哪一个副反应最可能发生,须视反应条件而定,若铜过多,硫酸量相应少些,就会有黑色的硫化亚铜生成,当温度高时,硫化亚铜作为产物和硫酸铜同时存在,其反应如下:5Cu + 4H2SO4 = Cu2S + 3CuSO4 + 4H2O (403~443K)因此铜和浓硫酸的反应产物是与铜和浓硫酸的相对量、反应温度有关。

2.2 为什么用3mol·L-1的硫酸?反应中生成了硫酸铜,为了避免硫酸铜析出,使铜和硝酸的氧化反应继续进行,体系要有足够的水,可借助于溶解度计算体系中含有多少水,才足以使生成的产物溶解而不析出。

反应在373K的水浴上进行,由于反应中有水的蒸发;倾滗法分离时温度还要降低,故参考353K时硫酸铜的溶解度进行计算。

溶解理论产量的五水硫酸铜需要水:7.04g(约等于7mL)原料8mL3mol·L-1硫酸(1.18,25%)带入体系的水为7.08g(约等于7.1mL) 3mL浓硝酸(1.40,68%)带入体系的水为:1.34g(约等于1.3mL)1mol铜在反应中生成2mol水,结晶时需要5mol水,故结晶过程中需要水为1.28g(约等于1.3mL)。

综合考虑:溶解与结晶需要水:7.04+1.28=8.32约等于8.3mL原料所提供的水:7.08+1.34=8.42g约等于8.4mL故两者吻合,说明在浓硝酸确定的情况下,用3mol·L-1的硫酸是合适的。

2.3为什么要缓慢、分批的加浓硝酸?当大量气体放出的时候会夹带溶液,使溶液溢出容器。

充分利用硝酸,避免未反应的酸在加热时分解。

2.4第一次加完酸后,为什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?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,所以要等反应平稳后才水浴加热。

如不盖表面皿,则在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。

请在实验前挑选好蒸发皿和表面皿,使之很好吻合。

2.5什么时候补加稀硫酸、浓硝酸?当反应平稳,NO2红棕色气体比较少时,说明第一次加的酸已经大部分反应,此时可以补加酸,根据实验情况,一般在水浴加热10~15min后补加。

3.1如何判断铜屑已经近于反应完?取下表面皿,用坩埚钳从水浴上取下蒸发皿观看,如果溶液内没有铜或很少时,反应已近于完成。

3.2为什么可用倾滗法转移溶液,此步骤的目的是什么?是为了分离未反应的铜,由于铜的密度大,沉在容器底部,故可以用倾滗法分离。

3.3为什么要趁热用倾滗法转移溶液?溶液一旦冷却,因硫酸铜的溶解度降低而有晶体析出,从而给分离带来困难,所以一定要快速、趁热转移溶液。

请预先准备好小烧杯、玻棒、坩埚钳,用坩埚钳从水浴上取下蒸发皿,手拿蒸发皿,用玻璃棒引流(玻璃棒放在蒸发皿出液口),先快后慢的转移溶液到小烧杯。

4.1什么是结晶膜?当蒸发、浓缩溶液后,溶液达到过饱和,就会有晶体析出。

由于溶剂在溶液表面蒸发快,溶液表面容易达到过饱和而析出晶体,当溶液表面被晶体铺满时,出现由晶体形成的膜,这就是晶体膜。

5.1 如何判断蒸发皿内的溶液已经冷却?为什么要冷却后才能过滤,此步骤操作的目的是什么?用蒸发皿的底部接触手背,如与体温相同,则判断溶液已经冷却。

过滤的目的是使产品硫酸铜与可溶性杂质硝酸铜分离,得到粗产品。

如果溶液没有冷却就过滤,滤液遇到冷的滤瓶,因温度降低,滤瓶内析出硫酸铜晶体,使产品损失。

6.1重结晶时,提纯物与溶剂之间的量的关系如何确定?重结晶的第一步是加适量水,加热后能使提纯物全部溶解,趁热过滤后与不溶物分开,此步关键是加水量。

加水的量由物质的溶解度决定,要考虑的是哪个温度下的溶解度,由于在加热溶解过程中会有溶剂的蒸发,趁热过滤时温度也将低于373K,因此选择353K时的溶解度为依据:100g水中溶解五水硫酸铜83.8g,由此得出提纯物硫酸铜与溶剂水之间的关系:1gCuSO4·5H2O需水1.2mL的比例关系。

无机盐重结晶时,大多以水为溶剂,提纯物与溶剂之间量的关系均可根据上述思路进行考虑。

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