硫酸铜的制取.doc

一、教学要求:
1、了解由不活泼金属与酸作用制备盐的方法;
2、学会由重结晶法提纯物质;
3、练、量筒、坩埚钳、表面皿和蒸发皿的使用;
4、练习和掌握固体试剂和液体试剂的取用;
5、练习和掌握固体的灼烧、直接加热、水浴加热、溶解和结晶操作;
6、练习和掌握溶液的蒸发、浓缩,以及倾滗法、减压过滤;
二、预习内容
1、常用玻璃(瓷质)仪器:烧杯、量筒、蒸发皿、坩埚钳等的使用方法;
2、实验室用的纯水;
3、加热与冷却;固、液分离;
4、查物质的溶解度数据表;溶剂对溶解度的影响
5、硝酸的性质;铜、硫酸铜的性质;
三、基本操作
四、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






硝酸铜






五、实验步骤
1、进实验室;(思考题1)
2、,灼烧至表面呈现黑色,冷却;(思考题2)
3、·L-1硫酸,,反应平稳后水浴加热,·L-1硫酸,;(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、,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1:进入实验室后要做哪些工作?
思考题2:判断下列说法是否正确?
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11:什么是晶体膜?
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