硫酸铜的制备

综合设计实验从含铜废液中制备硫酸铜

目的：通过自查阅资料，设计实验方案，制备出产品并对产品进行鉴定

要求：自拟实验报告，内容应包括：实验方案（或工艺流程），药品与材料，实验方法，结果与讨论。

硫酸铜的制备（参考资料）

原理

铁片插入含有铜离子的废液中,把溶液中的Cu2+置换出来变成单质铜：

F e + Cu2+ = F e2 + Cu

单质铜在高温下灼烧空气氧化为CuO：

2Cu+O2=2CuO

CuO与H2SO4反应生成CuSO4

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

趁热将溶液过滤，除去不溶性杂质，由于CuSO4的溶解度随温度的改变有较大的变化，所以当浓缩、冷却溶液时，就可以得到硫酸铜晶体。要使产品具有较高的纯度还可进行重结晶。

所得硫酸铜含有结晶水，加热可使其脱水变成白色的无水硫酸铜，根据加热前后的重量变化，可求得1摩尔硫酸铜晶体中所含结晶水的摩尔数。

实验步骤

在100毫升烧坏中加入80毫升含铜废液，把几块铁片（如铁片带有较多铁锈，应光用砂纸打磨）放到溶液中，小火加热。待置换反应进行的较完全时，用倾析法倒掉溶液，将铁片上的铜末刮到烧坏中。先用自来水把铜末洗两次（可用倾析法洗）,然后用减压过滤法过滤铜末,在漏斗上用蒸馏水将铜末洗三次，抽干，把铜末放在蒸发皿内，用小火炒干，冷却。

称取3克铜末。放在坩埚中，坩埚放在泥三角上用大火灼烧40分钟，并不断搅拌，使铜充分氧化，最后放置，冷却。

往蒸发皿内加入20毫升1：4H2SO4,一面搅拌，一面将CuO粉末慢慢加到H2SO4中，然后把蒸发皿放在石棉网上用小火加入热,并不断搅拌,如出现结晶,可随时加入少量水。反应完全后，溶液应该是蓝色的。

把布氏漏斗的吸滤瓶预热后，装好减压过滤装置，趁热过滤CuSO4溶液，再用少量蒸馏水洗下蒸发皿和滤纸上的残液.

将上面的滤液转移到蒸发皿中，放在水溶上浓缩至液面出现结晶，用冷水冷却令其结晶。减压过滤即得粗硫酸铜晶体（母液倒入回收瓶中）。把晶体转移到蒸发皿中进行重结晶，为此，往蒸发器中加入20毫升蒸馏水，加热使硫酸铜晶体溶解（如有不溶性杂质可乘热汽压过滤一次），把溶液浓缩，自然冷却，即可得纯度较高的硫酸铜晶体。

用倾析法把母液倒入回收瓶中，晶体用滤纸吸干，用研体研碎，放在表面皿上晾干，称重，计算产率。