自制教具探索硫酸铜的制备 硫酸铜的制备试验汇报.docx

自制教具探索硫酸铜的制备 硫酸铜的制备试验汇报

　　一、传统制备方法　　依据相关资料查得，现在用铜制备硫酸铜的方法关键有以下几个：　　　　关键原料：铜、浓硫酸。　　生产原理：利用浓硫酸的强氧化性将铜氧化生成硫酸铜，并产生相同物质的量的二氧化硫。
　　化学方程式：
　　Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O
　　优点：生产工艺简练。
　　缺点：会产生SO2有害气体，且原料利用率低，污染环境。
　　
　　关键原料：铜、稀硫酸。
　　生产原理：先将铜在焙烧炉中焙烧，生成氧化铜，再用稀硫酸溶解氧化铜，而制得硫酸铜。
　　化学方程式：
　　2Cu+O22CuO
　　CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
　　优点：原料利用率高，污染小。
　　缺点：铜活泼性较弱，温度较低时氧化速率慢，反应不根本。
　　
　　关键原料：浓硝酸、铜、浓硫酸。
　　生产原理：利用难挥发性酸制挥发性酸。
　　化学方程式：
　　Cu2+H2SO4CuSO4+2HNO3↑
　　优点：反应速度快，反应条件要求低。
　　缺点：原料消耗高，污染严重。
　　
　　关键原料：铜、稀硫酸、石墨。
　　生产原理：利用电解池的原理，以铜作阳极，石墨作阴极，硫酸作电解质，制取硫酸铜。
　　化学方程式：Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
　　优点：生产工艺简练，无污染。
　　缺点：消耗大量电能。
　　二、理论改善
　　用高温焙烧氧化溶解法制取硫酸铜的过程分两步进行，过程烦琐。经仔细研究发觉，只要利用好高温焙烧氧化溶解法的原理，能够简化过程，节省资源。理论分析以下：
　　2Cu+O22CuO ①
　　CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O ②
　　将②式乘以2和①式相加，就得到一个预先添加了氧气的化学反应方程式：
　　2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O
　　这么从理论上就得到了一个过程简单、原料利用率高的方法。但实际是否可行还需经过试验来验证。
　　三、方法探索
　　：参加反应的氧气由空气提供
　　试验药品：铜、稀硫酸。
　　试验仪器：三口圆底烧瓶、铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、安全瓶、导管、二连球、托盘天平。
　　试验过程：
　　①按图1所表示组装仪器，并检验装置气密性。
　　图1
　　②先将铜片放入圆底烧瓶，再取6 mol/L的稀硫酸加入圆底烧瓶中，至淹没铜片。
　　③点燃酒精灯加热，挤压二连球，向圆底烧瓶中缓慢通入空气。
　　④待反应完全后，熄灭酒精灯，冷却，取出铜片，称量剩下铜片的质量。改用不一样浓度的硫酸和温度，反复上述过程。
　　数据处理：
　　表1
　　结论：铜、稀硫酸、氧气在加热条件下，不能生成硫酸铜。
　　：利用双氧水分解提供氧气
　　试验药品：铜、稀硫酸、双氧水。
　　试验仪器：三口圆底烧瓶、铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、导管、安全瓶、二连球、托盘天平。
　　试验过程：
　　①安装好仪器，装置简图同试验一，并检验装置气密性。
　　②先将铜片放入圆底烧瓶，分别加入适量稀硫酸和少许30％的双氧水，然后进行加热。
　　③反应完成后，熄灭酒精灯，