CuSO4的提纯

CuSO4的提纯

实验目的：

学习硫酸铜提纯方法。

理解重结晶的原理和操作过程。

进一步加强过滤、蒸发、结晶等基本操作技术。

实验原理：

粗CuSO4含有可溶和不可溶杂质。不溶性杂质可以用过滤法来去除。可溶性杂质主要包含FeSO4和Fe2（SO4）3。去除铁离子的一个常用方法是把Fe2+氧化成Fe3+，然后把溶液pH 调到4，通过加热Fe3+成Fe（OH）3沉淀，可用过滤去除。相关反应如下：

2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2（SO4）3+2H2O

Fe3++3H2O=Fe（OH）3+3H+

蒸发处理得到的溶液，然后缓慢冷却使之生成兰色CuSO45H2O晶体，母液中残留的痕量其他可溶性杂质可以用过滤方法与CuSO45H2O分离。

仪器试剂和材料：

1仪器：天平，研钵，布氏漏斗，滴管，蒸发皿，烧杯（50毫升）玻璃棒，煤气灯和石棉网。2试剂：酸HCl（2.0molL-1）,H2SO4(1.0molL-1)

碱NaOH(2.0molL-1),NH3H2O(2.0molL-1),6.0molL-1)

盐：含FeSO4的CuSO4,KSCN(1.0molL-1)（红色字体的药品可不配，因为检验部分不做）

其他H2O2(3%)

3材料:pH试纸,滤纸

实验步骤:

1提纯硫酸铜

用天平称4克粗硫酸铜并用研钵研成粉末,（同时再称0.5克粗硫酸铜,用做提纯前后的比较。此步不做!）

把4克样品和10ml去离子水加入50ml烧杯，并加热至固体全部溶解，接着加10滴左右3%H2O2持续搅拌（边加边搅），然后再加2molL-1NaOH调节溶液值到4左右，（用玻璃棒蘸溶液滴到试纸上测值）。加热溶液几分钟后静置直到生成Fe（OH）3沉淀，沉淀物用漏斗过滤去除，收集滤液并转移到干净的蒸发皿中，用少量去离子水冲洗烧杯和玻璃棒，把所得溶液也加入蒸发皿中。

加1-2滴1.0molL-1H2SO4到滤液中使值约为1-2，然后够把蒸发皿放在水浴锅上加热蒸发，（小心：小火加热，防止液体暴沸飞溅损失）。当液体表面出现晶膜时停止加热。

冷却蒸发皿至室温，结晶生成CuSO45H2O。晶体抽滤、干燥，可用一干净的玻璃棒轻压漏斗滤纸上的晶体，挤出其中的母液。

过滤后，收集晶体并用滤纸吸收水分。

成品用天平称量，计算产率。

2硫酸铜纯度检验（此部分不做！）

把0.5克粗硫酸铜溶入5蒸馏水中,用10滴1。0molL-1H2SO4酸化所得溶液,再加入1滴H2O2,加热几分钟使Fe2+全部变成Fe3+。

冷却后，边搅拌边逐滴加入6molL-1的NH3H2O溶液，直到铜盐沉淀完全溶液，溶液呈绛兰色。此时，Fe3+转化成Fe（OH）3沉淀，Cu2+离子转化成

[Cu（NH3）4]2+，反应如下：

用装有滤纸的漏斗过滤沉淀，并用去离子水和1.0molL-1NH3H2O冲洗沉淀，直到固体表面

兰色被完全洗掉，丢弃溶液，黄色沉淀保存在滤纸上。

逐滴加入2.0molL-1HCl热溶液到滤纸上的黄色固体上，溶液掉Fe(OH)3，如果滤纸上仍残留Fe(OH)3，重复该步骤。

加入一滴1.0molL-1KSCN到上述溶液中，以使生成[Fe(SCN)n]3-n，反应如下：

溶液中越多，液体颜色越深红。通过比对颜色深浅可以判定的多少，保留该液体用做对比样本。

（6）用0.5克提纯后硫酸铜重复上述步骤，并通过对比所得溶液与溶液的颜色，评估产品的纯度。

思考题：

1解释溶解固体中加热和搅拌的作用。

2粗硫酸铜中Fe2+杂质可用氧化成Fe3+去除，为什么？