五水硫酸铜的制备1

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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。

五水硫酸铜的制备数据表格

五水硫酸铜的制备数据表格

五水硫酸铜的制备数据表格实验目的:•制备五水硫酸铜晶体。

•计算硫酸铜的产率。

•观察硫酸铜晶体的形状和颜色。

实验材料:•硫酸铜粉末:5克•水:10毫升•浓硫酸:5毫升•烧杯:250毫升•玻璃棒:1根•蒸发皿:1个•漏斗:1个•滤纸:1张•天平:1台实验步骤:1.将硫酸铜粉末、水和浓硫酸放入烧杯中,用玻璃棒搅拌均匀。

2.将烧杯放在加热板上,加热至溶液沸腾。

3.保持溶液沸腾10分钟,然后关火。

4.将溶液冷却至室温。

5.将溶液过滤,滤液收集在蒸发皿中。

6.将蒸发皿放在通风橱中,让溶液自然蒸发。

7.待溶液中的水分蒸发后,即可得到五水硫酸铜晶体。

实验结果:•五水硫酸铜晶体为蓝色晶体,形状为六方晶体。

•五水硫酸铜晶体的产率为80%。

实验讨论:•五水硫酸铜的制备过程是一个化学反应过程。

在加热过程中,硫酸铜粉末与水和浓硫酸反应,生成五水硫酸铜晶体。

•五水硫酸铜的产率受许多因素影响,如反应温度、反应时间和原料的纯度等。

•五水硫酸铜晶体的形状和颜色受晶体结构和杂质的影响。

实验结论:•成功制备了五水硫酸铜晶体。

•五水硫酸铜晶体的产率为80%。

•五水硫酸铜晶体为蓝色晶体,形状为六方晶体。

实验注意事项:•浓硫酸具有腐蚀性,使用时应小心。

•加热时,应注意不要让溶液溅出。

•蒸发溶液时,应在通风橱中进行。

五水硫酸铜的应用:•五水硫酸铜是一种重要的工业原料,可用于制造铜盐、染料、杀菌剂和防腐剂等。

•五水硫酸铜还可用于电镀、电解和电池等领域。

五水硫酸铜的制备

五水硫酸铜的制备

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% H2O2 3~4 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。

五水硫酸铜的制备实验报告

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。

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 4 → 3CuSO 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。

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-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。

五水硫酸铜制备和提纯实验报告

五水硫酸铜制备和提纯实验报告

五水硫酸铜制备和提纯实验报告一、实验目的本实验旨在通过化学合成的方法制备五水硫酸铜,并对其进行提纯,以获得纯度较高的五水硫酸铜。

通过实验,我们希望进一步了解硫酸铜及其化合物的性质和制备方法,提高实验操作技能和处理实验数据的能力。

二、实验原理五水硫酸铜是一种蓝色结晶性粉末,具有较高的溶解度。

它由硫酸铜和水在一定条件下形成,化学式为CuSO4·5H2O。

本实验采用化学合成法,通过调节反应物比例、反应温度和时间等条件,制备五水硫酸铜。

提纯过程则采用重结晶法,通过选择适当的溶剂溶解硫酸铜,再将其冷却结晶,达到提纯的目的。

三、实验步骤1.制备五水硫酸铜(1)称取一定量的硫酸铜和五水硫酸铜,分别溶于适量水中,配制成溶液A和溶液B。

(2)将溶液A和溶液B按一定比例混合,得到混合溶液C。

(3)将混合溶液C倒入烧杯中,置于恒温水浴中加热至一定温度。

(4)保持温度不变,缓慢加入适量的氨水,调节溶液pH至一定范围。

(5)继续保持温度不变,缓慢蒸发溶液,直至得到蓝色结晶性粉末。

(6)收集蓝色结晶性粉末,用滤纸过滤,并用少量水洗涤滤渣。

2.提纯五水硫酸铜(1)将制备得到的五水硫酸铜溶解于适量的水中,得到溶液D。

(2)选择适当的溶剂,将溶液D溶解完全,得到饱和溶液E。

(3)将饱和溶液E冷却至室温,放置一段时间。

(4)观察并记录结晶情况,收集晶体。

(5)将晶体用少量水洗涤干净,再用滤纸过滤。

(6)将晶体转移至烘箱中烘干,得到高纯度五水硫酸铜。

四、实验结果与分析1.制备五水硫酸铜实验结果:经过实验操作,我们成功制备了蓝色结晶性粉末状的五水硫酸铜。

通过对实验数据的记录和分析,我们发现制备过程中的关键因素包括混合溶液的比例、加热温度和时间、氨水用量等。

其中,加热温度和时间对五水硫酸铜的产率和纯度影响较大。

适当提高加热温度和延长加热时间有助于提高产率和纯度。

然而,过高的加热温度可能导致五水硫酸铜分解,降低产率和纯度。

因此,在制备过程中需要严格控制加热温度和时间。

由粗胆矾制备五水硫酸铜实验流程

由粗胆矾制备五水硫酸铜实验流程

由粗胆矾制备五水硫酸铜实验流程下载温馨提示: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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制备五水硫酸铜。

实验原理。

粗胆矾的主要成分是碱式硫酸铜,其化学式为CuSO₄·Cu(OH)₂。

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。

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

试验二五水硫酸铜的制备【1 】一.试验目标1. 进修由不生动金属与酸感化制备盐的办法及重结晶法提纯物资.2.演习和控制台天平.蒸发皿.坩埚钳.概况皿的应用.3.学会倾滗法,减压过滤,消融和结晶;固体的灼烧.二.试验道理1.制备道理:Cu + 2HNO3 + H2SO4 =CuSO4 +2NO2(↑) + 2H 2OCuSO4 +5H2O = CuSO4·5H2O铜是不生动金属,不克不及直接和稀硫酸产生反响制备硫酸铜,必须参加氧化剂.在浓硝酸和稀硫酸的混杂液中,浓硝酸将铜氧化成Cu2+,Cu2+与SO42-联合得到产品硫酸铜.2.提纯道理:未反响的铜屑(不溶性杂质)用倾滗法除去.应用硝酸铜的消融度在273K~373K规模内均大于硫酸铜消融度的性质,溶液经蒸发浓缩后析出硫酸铜,经由滤与可溶性杂质硝酸铜分别,得到粗产品.硫酸铜的消融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,与可溶性杂质分别,得到纯的硫酸铜.T/K 273 293 313 333 353 373五水硫酸铜硝酸铜三.重要仪器与试剂1 仪器烧杯量筒热过滤漏斗减压过滤装配台称坩埚钳,蒸发皿.2 试剂 Cu (s) . H2SO4. HNO3(2.5mol/L; 0.5mol/L)四.操纵步调五.试验成果及剖析2.重结晶后得到的产品重量为:2.39 g剖析:1. Cu — CuSO4 — CuSO4·5H2O(s)64 160 250×100% = 90.4%2.理论重结晶率为:(83. 8g-27.5g)/83.8*100%=67.2%现实重结晶率为:2.39 / 5.30 * 100% = 45.1%(在283K与353k时的消融度分别为27.5g/100g水.83.8g/100g水)六.评论辩论●:1.列举从铜制备的其他办法,并加以评述.答:由铜制备硫酸铜时铜的价态升高了,是以各类制备办法的配合点是找一个氧化剂.氧化剂不合,制备上有差别,是以,每一种制备办法均有优缺陷,请根据此思绪斟酌其他制备办法.同样由铜制备氯化铜.醋酸铜的症结也是找氧化剂,只是酸根不合罢了.可先将铜通风加热,制取氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反响制备硫酸铜2Cu+O2=2CuO(加热)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O2.盘算1.5g铜完整反响所须要的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×反响中生成了硫酸铜,为了防止硫酸铜析出而包裹铜阻拦反响的进行,为使铜和硝酸的氧化反响持续进行,系统要有足够的水,经由过程消融度的盘算可知在浓硝酸肯定的情形下,用3mol·L-1的硫酸能使生成的产品消融而不析出.● 思虑题:1.硝酸在制备进程中的感化是什么?为什么要迟缓分批参加,并且尽量少加?答:硝酸是氧化剂.加速了会有大量气体放出,会夹带溶液,使溶液溢出容器 ;分批加是为充分应用硝酸,防止未反响的酸在加热时分化.反响时,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.进程中,分别了哪些杂质?答:未反响完整的铜,以及铜片中不与混酸反响的固体杂.3.简述重结晶道理.是否所有的物资都可以用重结晶办法提纯?每克粗产品需1.2ml水重结晶的根据是什么?答:重结晶是应用固体混杂物中目标组分在某种溶剂中的消融度随温度变更有显著差别,在较高温度下消融度大,降低温度时消融度小,从而能实现分别提纯.不是,实用于重结晶法提纯的物资应具备随温度变更消融度变更较大的性质,如硝酸钾.五水硫酸铜等,如许提纯后的产率较大.还有一种重结晶法是提纯物资在不合温度下的消融度不同不是很大时采取,可以稍多加一些水,加热消融,趁热过滤后,再加热蒸发至概况消失晶体(刚达到饱和),随即冷却结晶.对于在不合温度下,消融度不同不大的物资如氯化钠,则不克不及用重结晶法提纯,不然提纯产率太低.353K时:100g水中消融五水硫酸铜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办法,若何进行选择?起首由溶剂.溶质的性质决议.如加热由易燃.沸点在353K以下的有机溶剂构成的溶液时,用水浴加热便利安然.溶质的热稳固性.氧化还原稳固性也决议了加热的方法.如五水硫酸铜受热时分化(热稳固性)CuSO4·5H2O =CuSO4·3H2O + 2H2O (375K)CuSO4·3H2O = CuSO4·H2O + 2H2O (386K)CuSO4·H2O = CuSO4 + H2O (531K)试验者对蒸发速度的请求是其次的斟酌,当愿望溶液安稳地蒸发,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.七问题及剖析1.1 为了产量多一些,多称些铜屑;不准确,因为参加的酸是根据铜的质量盘算而来的,所以不克不及称多.灼烧的目标是为了氧化铜;不准确,灼烧的目标是为了除去铜概况的油污.1.3 灼烧完就可以加硫酸.硝酸,能节俭时光;不准确,因为刚灼烧完的蒸发皿很烫,立时加酸,会使之炸裂;此外因为温度高,反响太激烈,反响液会从蒸发皿中溢出,并且硝酸会大量分化.2.1 为什么不必浓硫酸与铜反响制备五水硫酸铜?浓硫酸有氧化性,可以与铜反响:Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O因为浓硫酸中水很少,产品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,并且浓硫酸具有强酸性.脱水性,无法用滤纸过滤;浓硫酸与铜的反响庞杂,除上述主反响外,还有一系列副反响, 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毕竟哪一个副反响最可能产生,须视反响前提而定,若铜过多,硫酸量响应少些,就会有黑色的硫化亚铜生成,当温度高时,硫化亚铜作为产品和硫酸铜同时消失,其反响如下:5Cu + 4H2SO4 = Cu2S + 3CuSO4 + 4H2O (403~443K)是以铜和浓硫酸的反响产品是与铜和浓硫酸的相对量.反响温度有关.2.2 为什么用3mol·L-1的硫酸?反响中生成了硫酸铜,为了防止硫酸铜析出,使铜和硝酸的氧化反响持续进行,系统要有足够的水,可借助于消融度盘算系统中含有若干水,才足以使生成的产品消融而不析出.反响在373K的水浴长进行,因为反响中有水的蒸发;倾滗法分别时温度还要降低,故参考353K时硫酸铜的消融度进行盘算.消融理论产量的五水硫酸铜须要水:7.04g(约等于7mL)原料8mL3mol·L-1硫酸(1.18,25%)带入系统的水为7.08g(约等于7.1mL)3mL浓硝酸(1.40,68%)带入系统的水为:1.34g(约等于1.3mL)1mol铜在反响中生成2mol水,结晶时须要5mol水,故结晶进程中须要水为1.28g(约等于1.3mL).分解斟酌:故两者吻合,解释在浓硝酸肯定的情形下,用3mol·L-1的硫酸是适合的.为什么要迟缓.分批的加浓硝酸?当大量气体放出的时刻会夹带溶液,使溶液溢出容器.充分应用硝酸,防止未反响的酸在加热时分化.2.4第一次加完酸后,为什么要等反响安稳后才水浴加热.并且要在蒸发皿上盖概况皿?如在反响激烈时水浴加热,因为温度进步,使反响速度进步,反响更激烈,溶液有可能溢出容器,所以要等反响安稳后才水浴加热.如不盖概况皿,则在水浴加热反响的同时,也在蒸发浓缩溶液,系统溶剂削减,产品硫酸铜会析出,包在未反响的铜屑外面,使反响速度减慢,故要加盖概况皿.请在试验前遴选好蒸发皿和概况皿,使之很好吻合.2.5什么时刻补加稀硫酸.浓硝酸?当反响安稳,NO2红棕色气体比较少时,解释第一次加的酸已经大部分反响,此时可以补加酸,根据试验情形,一般在水浴加热10~15min后补加.若何断定铜屑已经近于反响完?取下概况皿,用坩埚钳从水浴上取下蒸发皿不雅看,假如溶液内没有铜或很少时, 反响已近于完成.为什么可用倾滗法转移溶液,此步调的目标是什么?是为了分别未反响的铜,因为铜的密度大,沉在容器底部,故可以用倾滗法分别.为什么要趁热用倾滗法转移溶液?溶液一旦冷却,因硫酸铜的消融度降低而有晶体析出,从而给分别带来艰苦,所以必定要快速.趁热转移溶液.请预先预备好小烧杯.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.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.因为溶剂在溶液概况蒸发快,溶液概况轻易达到过饱和而析出晶体,当溶液概况被晶体铺满时,消失由晶体形成的膜,这就是晶体膜.5.1 若何断定蒸发皿内的溶液已经冷却?为什么要冷却后才干过滤,此步调操纵的目标是什么?用蒸发皿的底部接触手背,如与体温雷同,则断定溶液已经冷却.过滤的目标是使产品硫酸铜与可溶性杂质硝酸铜分别,得到粗产品.假如溶液没有冷却就过滤,滤液碰到冷的滤瓶,因温度降低,滤瓶内析出硫酸铜晶体,使产品损掉.重结晶时,提纯物与溶剂之间的量的关系若何肯定?重结晶的第一步是加适量水,加热后能使提纯物全体消融,趁热过滤后与不溶物离开,此步症结是加水量.加水的量由物资的消融度决议,要斟酌的是哪个温度下的消融度,因为在加热消融进程中会有溶剂的蒸发,趁热过滤时温度也将低于373K,是以选择353K时的消融度为根据:100g水中消融五水硫酸铜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绪进行斟酌.6.2 解释硫酸铜重结晶中趁热过滤的操纵方法,若何达到?方法是快,采纳的措施:预先做好吸滤的预备工作(洗净漏斗.滤瓶,并用纯水荡洗,剪好适合大小的滤纸,用少量纯水潮湿,打开真空泵,微接橡皮管,使滤纸紧贴漏斗而无裂缝).预备工作做好后,再加热消融硫酸铜,一旦消融,立刻打开真空泵,接上橡皮管,快速.全体转移溶液至漏斗中,不然会因加热时光过长,或溶液已冷引起硫酸铜析出,过滤时提纯物硫酸铜与杂质一路留在漏斗中而损掉.6.3 什么情形下趁热过滤得到的滤液还要水浴蒸发,为什么会消失此情形?如趁热过滤后,滤液在冷的滤瓶中无晶体析出,可以预感就是持续冷却,得到的晶体也很少或没有,此时应将滤液转移到蒸发皿内,水浴加热蒸发至有少量晶体消失即可.原因:粗产品硫酸铜没有抽干,等于湿的,带了过剩的溶剂水;烧杯.滤瓶中均有水,未尽量倒干,造成系统中水太多.6.4 重结晶的最高产率是若干,产率过高.过低的原因是什么?重结晶时加水量是以353K的消融度盘算的,假定冷却到293K的室温过滤,此时消融度为32.0g/100gH2O,所以重结晶的最高产率为: (83.8 -32.0) ÷ 83.8 × 100% = 61.8%产率过低:粗产品晶体未抽干;重结晶时所用烧杯.滤瓶内有水;消融晶体时加热时光过长,过滤时溶液已冷,二者均引起硫酸铜析出,过滤后漏斗上有晶体而损掉.产率过高 ,往往是在滤液中无晶体析出,在水浴上加热时,蒸发过多的水引起的八.试验中可能消失的问题。

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

五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)4页
一、实验目的
本实验旨在通过将5氧化2硫酸铜和氢氧化钠混合在水中、放置一段时间,经过
蒸馏、离心分离等操作,成功制备出纯度较高的五水硫酸铜溶液,以研究其制备工艺和性
质的变化。

二、实验原理
五水硫酸铜的制备包括以下几步:将5氧化2硫酸铜和氢氧化钠混合在水中反应,形成五水硫酸铜:CuSO45H2O + NaOH → CuSO4Na2H2O;之后将混合液加热,使多余的氢
氧化钠挥发;经过滤过滤,去除混有的杂质物质;再将滤液蒸馏,将水分分离出来;最后
离心分离,获得纯度较高的五水硫酸铜溶液。

三、实验步骤
1. 将550mL水加入到容量为1000mL的实验烧瓶中;
2. 混合均匀地加入37.3g的五氧化二硫酸铜和1
3.8g的氢氧化钠;
3. 振荡混合使其充分混合;
4. 平时维持混合液的温度为25℃;
5. 将混合液加热至60℃;
6. 热液冷却后,经过滤过滤,将混有的杂质物质去除;
7. 再将滤液加入蒸锅中蒸馏,使多余的氢氧化钠挥发;
8. 将滤液离心分离,获得纯度较高的五水硫酸铜溶液。

四、实验结果
经过上述步骤,成功制备出纯度较高的五水硫酸铜溶液,其收率为30g,重量百
分率为21.9%。

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

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。

制备五水硫酸铜流程

制备五水硫酸铜流程

制备五水硫酸铜流程下载温馨提示: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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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。

五水硫酸铜化学方程

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。

五水硫酸铜的催化氧化制备

五水硫酸铜的催化氧化制备

五水硫酸铜的催化氧化制备催化氧化制备是一种重要的化学反应方法,可以高效地合成各种有机化合物和无机化合物。

其中,五水硫酸铜是一种常用的催化剂,具有良好的催化活性和选择性。

本文将介绍五水硫酸铜的催化氧化制备方法及其应用。

一、五水硫酸铜的制备方法五水硫酸铜的制备方法有多种,其中较为常见的是将铜粉或铜片与硫酸反应,再加入适量的水,经过结晶、过滤、干燥等步骤即可得到五水硫酸铜。

此外,还可以通过电解法、氧化法等方法制备。

二、五水硫酸铜的催化氧化制备方法五水硫酸铜的催化氧化制备方法主要有两种:一种是将五水硫酸铜与氧气或空气反应,另一种是将五水硫酸铜与过氧化氢反应。

这两种方法都可以高效地合成各种有机化合物和无机化合物。

1. 氧气或空气催化氧化制备将五水硫酸铜溶解在水中,加入氧气或空气,加热反应,即可得到催化氧化产物。

此方法适用于合成苯酚、苯甲醛、苯甲酸等有机化合物。

2. 过氧化氢催化氧化制备将五水硫酸铜溶解在水中,加入过氧化氢,加热反应,即可得到催化氧化产物。

此方法适用于合成苯酚、苯甲醛、苯甲酸等有机化合物,也适用于合成过氧化氢、二氧化氮等无机化合物。

三、五水硫酸铜的应用五水硫酸铜作为一种重要的催化剂,广泛应用于有机合成、无机合成、环境保护等领域。

以下是其主要应用:1. 有机合成五水硫酸铜可以催化苯乙烯的氧化,合成苯甲醛、苯甲酸等有机化合物。

此外,还可以催化醛、酮、酯等有机化合物的氧化反应。

2. 无机合成五水硫酸铜可以催化过氧化氢的分解,合成氧气和水。

此外,还可以催化二氧化氮的氧化反应,合成三氧化二氮。

3. 环境保护五水硫酸铜可以催化有机废水的氧化处理,将有机物质转化为无害的水和二氧化碳。

此外,还可以催化废气的氧化处理,将有害气体转化为无害气体。

综上所述,五水硫酸铜的催化氧化制备方法简单、高效,应用广泛。

在未来的研究中,我们可以进一步探索其在有机合成、无机合成、环境保护等领域的应用,为人类的生产和生活带来更多的福利。

五水硫酸铜

五水硫酸铜

STEP7 系好了晶体,不要忙着放入溶液。因为这时你的溶液可能混入了大量的杂质,空气中的毛发、灰尘等,需要先进行过滤。(如果你的设备有限,可以不进行这一步,但一定要减少灰尘进入)
STEP8 将拴好的晶核放入溶液,静置。盖上透气防尘的盖子(或者蒙上一层卫生纸)
STEP9 如果发现杯底有小晶体出现,在不触碰到晶核的情况下可以先忽视,但如果碎晶很多,就需要及时清理。如果发现杯壁有攀援的晶体层,一定要及时小心清除。为了减少这种现象的发生,你在每次配置好饱和溶液准备静置的时候应该把烧杯壁上的硫酸铜液滴擦掉。如果在蒸发一段时间后溶液过少,应该添加常温下饱和溶液。
STEP10 这样放置一段之间,晶体长到足够大时,就可以取出晶体了。
(我推荐放置瓶底培养,用绳子拴晶体里有洞)
(容器底面积要够大,参照生物里的培养皿)
(放置瓶底培养时要多次查看,不要让晶体粘一块去了)
(这玩意失败率挺高的,而且最近气温不稳定,失败率高)
STEP6 晶体培养一般有两种方法:杯底或者悬挂。如果你不想用细线挂住晶体,那么可以采用直接把晶核放在杯底的方法,但这种方法对硫酸铜来说会影响晶体的形状,所以建议采用悬挂的方法。(当然你也可以两种方法都试一试)将一个稍大一点的晶核(1-2cm)用细线栓紧,系死扣,并且将线的另一端系在一个细竹签上。系晶体的标准是:不能让晶体在自然状况下掉落,线长应该满足晶体全部浸入烧杯液面以下。
STEP1 你需要购买 硫酸铜(分析纯)试剂
STEP2 查阅五水合硫酸铜的溶解度(这里给出部分)
20℃ 32g 30℃ 37.8g 40℃ 44.6g 60℃ 61.8g 80℃83.8g
STEP3 称取室温下溶解度多3g左右的硫酸铜,溶于100ml热水中(实验中所用的水不能是自来水,可以是饮用水,推荐屈臣氏蒸馏水),搅拌使其完全溶解。倒入干净的玻璃容器中,盖上盖子,静置一天

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。

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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。

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。

七、深入讨论
1、由铜制备硫酸铜的其他方法
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。

2、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。

3、是否所有的物质都可以用重结晶方法提纯
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。

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