大学化学实验五水硫酸铜的制备.docx

实验二五水硫酸铜的制备
.实验目的
.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。
.练、蒸发皿、地埸钳、表面皿的使用。
.学会倾逐法，减压过滤，溶解和结晶；固体的灼烧。
.实验原理
.制备原理：Cu+，沸腾后溶液不会溅出，当然，蒸
发速度相对要慢些。
七问题及分析
为了产量多一些，多称些铜屑；
不正确，因为加入的酸是根据铜的质量计算而来的，所以不能称多。
灼烧的目的是为了氧化铜；
不正确，灼烧的目的是为了除去铜表面的油污。
灼烧完就可以加硫酸、硝酸，能节省时间；
不正确，因为刚灼烧完的蒸发皿很烫，马上加酸，会使之炸裂；此外由于温度高，反应太剧烈，反应液会从蒸发皿中溢
出，而且硝酸会大量分解。
为什么不用浓硫酸与铜反应制备五水硫酸铜
浓硫酸有氧化性，可以与铜反应：Cu+2H2S04=CuS04+S02+2H20由于浓硫酸中水很少，产物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，而且
浓硫酸具有强酸性、脱水性，无法用滤纸过滤；
浓硫酸与铜的反应复杂，除上述主反应外，还有一系列副反应，产生硫化亚铜、硫化氢、硫酸亚铜等：4Cu+SO=CuS+2CuO
Cu2s+H2SO=CuSQ+H2S
H2s+H2SO4=SO+S+2HO
S+2HSO4=2H2O+SO
CaSQ+2H2SO4=2CuSO+SO+2H2O
究竟哪一个副反应最可能发生，须视反应条件而定，若铜过多，硫酸量相应少些，就会有黑色的硫化亚铜生成，当温度
高时，硫化亚铜作为产物和硫酸铜同时存在，其反应如下：
5Cu+4HSO4=CuS+3CuSO+4H2O（403〜443K）
因此铜和浓硫酸的反应产物是与铜和浓硫酸的相对量、反应温度有关。
为什么用3molL-1的硫酸
反应中生成了硫酸铜，为了避免硫酸铜析出，使铜和硝酸的氧化反应继续进行，体系要有足够的水，可借助于溶解度计算体系中含有多少水，才足以使生成的产物溶解而不析出。
反应在373K的水浴上进行，由于反应中有水的蒸发；倾灌法分离时温度还要降低，故参考353K时硫酸铜的溶解度进
行计算。
溶解理论产量的五水硫酸铜需要水：（约等于7mL）
原料8mL3molL-1硫酸,25%带入体系的水为（约等于
3mL浓硝酸,68%滞入体系的水为：（约等于
1mol铜在反应中生成2mol水，结晶时需要5mol水，故结晶过程中需要水为（约等于。
综合考虑：
溶解与结晶需要水：+哟等于
原料所提供的水：+哟等于
故两者吻合，说明在浓硝酸确定的情况下，用3molL-1的硫酸是合适的。
为什么要缓慢、分批的加浓硝酸当大量气体放出的时候会夹带溶液，使溶液溢出容器。充分利用硝酸，避免未反应的酸在加热时分解。
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
如在反应激烈时水浴加热，由于温度提高，使反应速度提高，反应更激烈，溶液有可能溢出容器，所以要等反应平稳后才水浴加热。
如不盖表面皿，则在水浴加热反应的同时，也在蒸发浓缩溶液，体系溶剂减少，产物硫酸铜会析出，包在未反应的铜屑外面，使反应速度减慢，故要加盖表面皿。
请在实验前挑选好蒸发皿和表面皿，使之很好吻合。
什么时候补加稀硫酸、浓硝酸
当反应平稳，N