无机化学实验十 五水硫酸铜的制备
化学创新实训：五水硫酸铜制备方法改进(实验方案+报告+总结)解析
五水硫酸铜制备方案设计专业：班级：学号：姓名：2013年6月实验设计方案一、实验目的1.掌握五水硫酸制备的方法及原理2、比较改进方法和传统制备方法之间的差异二、硫酸铜制备实验的原方法及存在的问题制备五水硫酸铜是无机化学实验中的一个重要的综合性制备实验, 目前许多高校仍选做这个实验, 铜是不活泼金属不能与稀硫酸直接反应，大部分的实验教材中都以浓硝酸为氧化剂分次加入到铜与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、析晶等操作得到硫酸铜晶体。
其反应原理如下：Cu+ 2HNO3+ H2 SO4 = CuSO4 + 2NO2 个+ 2H2O 在此反应中，在制备实验过程中产生大量有毒有害气体，一方面污染了实验室环境，另一方面也影响了老师和同学们的身体健康。
还有一种制备方法是先将Cu灼烧生成氧化铜，在与硫酸反应其反应过程为：1.2Cu + O2= 2CuO 2.CuO + H2SO4= CuSO4+ H2O，将铜丝高温氧化使其变为CuO, 后和稀H2 SO4 反应。
这样虽然没有污染, 但高温将铜丝( 或铜屑) 全部氧化变为CuO 时间相当长, 而且制备的硫酸铜含有杂质，产品质量不高。
三、设计思想想要在实验中既不产生有毒气体，又可以高效制备出所需要的硫酸铜产品，就得寻求一种绿色环保的强氧化剂用来代替原来实验中的浓硝酸。
为达到此目本方案采用用H2O2 配合H2SO4 来制备CuSO4，其反应式如下：Cu+ H2O2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O 查阅相关电极电势φ(Cu /Cu) = 0.3394v φ (H O /HO)=1.763v φ(O /H O)=1.229v φE= ( H O /H O )- (Cu /Cu)=1.4V>>0 ，该反应在热力学上是可行的，反应向右进行完全。
在常温下反应较慢。
提高反应温度，反应速率有很大提高。
若反应温度太高，过氧化氢分解。
实验证明反应温度控制在50℃，过氧化氢10%浓度在左右，反应能顺利进行。
五水硫酸铜的制备实验报告
五水硫酸铜的制备实验报告一、实验目的1、掌握由氧化铜制备五水硫酸铜的方法。
2、熟悉溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作。
3、学习产品纯度的检验方法。
二、实验原理五水硫酸铜（CuSO₄·5H₂O）为蓝色三斜晶系结晶，俗称蓝矾、胆矾。
本次实验以氧化铜（CuO）与稀硫酸（H₂SO₄）反应来制备五水硫酸铜：CuO ＋ H₂SO₄＝ CuSO₄＋ H₂O反应生成的硫酸铜溶液经过加热蒸发浓缩、冷却结晶，得到五水硫酸铜晶体。
三、实验用品1、仪器电子天平、烧杯（250mL、500mL）、玻璃棒、漏斗、滤纸、蒸发皿、三脚架、石棉网、酒精灯、药匙、表面皿。
2、药品氧化铜粉末、浓硫酸（分析纯）、去离子水。
四、实验步骤1、称取 5g 氧化铜粉末，放入 250mL 烧杯中。
2、用量筒量取 40mL 去离子水，倒入盛有氧化铜粉末的烧杯中，用玻璃棒搅拌，使氧化铜粉末完全溶解。
3、缓慢向烧杯中加入 15mL 浓硫酸，边加边搅拌，使溶液混合均匀。
注意：加浓硫酸时要缓慢，并不断搅拌，防止溶液飞溅。
4、将烧杯放在石棉网上，用酒精灯加热，使溶液沸腾，保持微沸状态 15 分钟，使反应充分进行。
5、趁热过滤，将滤液收集在 500mL 烧杯中。
过滤时，使用玻璃棒引流，将滤纸紧贴漏斗内壁，使过滤速度加快。
6、将滤液转移至蒸发皿中，用酒精灯加热蒸发，使溶液浓缩至表面出现晶膜。
7、停止加热，让溶液自然冷却，待晶体析出完全。
8、过滤，将晶体收集在表面皿上，用少量去离子水洗涤晶体 2 3 次，以除去附着的杂质。
9、将晶体放在表面皿上，用滤纸吸干表面水分，得到五水硫酸铜晶体。
五、实验现象记录1、氧化铜粉末与去离子水混合后，形成黑色悬浊液。
2、加入浓硫酸后，溶液变为蓝色，且有热量放出。
3、加热反应过程中，溶液颜色逐渐加深。
4、蒸发浓缩时，溶液表面出现气泡。
5、冷却结晶时，溶液中逐渐析出蓝色晶体。
六、产品纯度检验1、称取 10g 制备的五水硫酸铜晶体，放入小烧杯中，用少量去离子水溶解。
五水硫酸铜的制备 (1)
五水硫酸铜的制备实验目的1.学习以铜和工业硫酸为主要原料制备CuSO4·5H2O的原理和方法。
2.掌握并巩固无机制备过程中灼烧、水浴加热、减压过滤、结晶等基本操作。
实验原理CuSO4·5H2O俗称蓝矾、胆矾或孔雀石。
是蓝色透明三斜结晶。
在空气中缓慢风化。
易溶于水，难溶于无水乙醇。
加热时失水，当加热至258℃失去全部结晶水而成为白色无水CuSO4。
无水CuSO4易吸水变蓝，利用此特性来检验某些液态有机物中微量的水。
CuSO4·5H2O用途广泛，如用于棉及丝织品印染的媒染剂、农业的杀虫剂、水的杀菌剂、木材防腐剂、铜的电镀等。
同时，还大量用于有色金属选矿(浮选)工业、船舶油漆工业及其它化工原料的制造。
CuSO4·5H2O的生产方法有多种：如电解液法、废铜法、氧化铜法、白冰铜法、二氧化硫法。
工业上常用电解液法,方法是将电解液与铜粉作用后，经冷却结晶分离，干燥而制得。
本实验选择以废铜和工业硫酸为主要原料制备CuSO4·5H2O的方法，先将铜粉灼烧成氧化铜，然后再将氧化铜溶于适当浓度的硫酸中。
反应如下：2Cu+O2 2CuOCuO + H2SO4 CuSO4 + H2O由于废铜及工业硫酸不纯，制得的溶液中除生成硫酸铜外，还含有其他一些可溶性或不溶性的杂质。
不溶性杂质在过滤时可除去，可溶性杂质Fe2+和Fe3+，一般需用氧化剂(如H2O2)将Fe2+氧化为Fe3+,然后调节pH值，并控制至3（注意不要使溶液的pH≥4，否则会析出碱式硫酸铜的沉淀，影响产品的质量和产量），再加热煮沸，使Fe3+水解成为Fe(OH)3沉淀而除去。
反应如下：2Fe2+ + 2H+ + H2O2 2Fe3+ + 2H2OFe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+由于CuSO4的溶解度随温度变化较大，所以将除去杂质后的CuSO4溶液冷却结晶，可以得到蓝色CuSO4·5H2O晶体，要使产品具有较高的纯度，还可以进一步进行重结晶。
五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)
五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)
五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)
实验名称：制备五水硫酸铜
实验目的：制备五水硫酸铜。
一、实验原理
五水硫酸铜是一种常见的铜离子盐，可作为有机合成、精细化学品制备中的重
要原料。
将硫酸铜(II)和氢氧化钠按比例混合，通过电极反应和水热反应来实现五水硫酸铜的合成。
二、实验步骤
1、将100克质量相等的硫酸铜(II)和氢氧化钠放入碳酸盐溶剂中，分别加入
90ml水和醋酸铵。
搅拌均匀，使混合物溶于溶剂中。
2、用恒流电极反应的方法，在室温下，将硫酸铜(Ⅱ)和氢氧化钠混合物与电
流20A接受恒流进行反应持续70分钟。
3、将反应液转化成水溶液，取200ml溶液加入无水乙醇，形成沉淀，用水洗涤，用烧杯蒸发乙醇，加入30ml水，隔离后，然后用10%氢氧化钠溶液洗净，得
到的沉淀就是五水硫酸铜。
3、实验结果
在本实验中，通过电极反应和水热反应，成功合成了五水硫酸铜，最终所得产
物的检查结果显示：氯化物：<0.2%,硫酸盐<0.1%，未经洗涤前的催化剂残余<0.1%，晶体样品呈片状，白色，溶解度增加，满足了国家产品标准规定。
该实验为深入研究铜离子盐提供了一次有价值的实践经验，为研究相关领域提
供了参考资料。
结论：在本次实验中，在室温、恒电流下，成功实现了五水硫酸铜的制备，产
品符合国家产品标准。
实验二-五水硫酸铜的制备
实验二-五水硫酸铜的制备实验目的1.了解五水硫酸铜的化学性质和制备方法。
2.学习测量物质质量的方法。
3.练习化学实验的操作技能。
实验原理五水硫酸铜（CuSO4·5H2O），又称硫酸铜和蓝石，是一种重要的无机化合物，广泛应用于化学分析、工业生产和实验室研究等领域。
硫酸铜的制备方法一般采用铜粉、铜箔或铜片和稀硫酸反应的方式。
制备过程中，產生的二氧化硫氣體則被吸收在水（或硫酸）中反應生成五水硫酸銅。
反应方程式为：Cu +2H2SO4 +5H2O → CuSO4·5H2O +H2SO4实验步骤实验仪器和试剂•试剂：硫酸（98%）、电解铜箔（或铜粉）、去离子水；•仪器：量筒、容量瓶、水浴锅、分液漏斗、烧杯等。
实验操作步骤1.取一只干燥的烧杯，用天平称量出2 g电解铜箔。
2.将电解铜箔放入烧杯中，并加入5 ml浓硫酸，用玻璃杯盖住烧杯。
3.将烧杯放入水浴锅中，在热水浴中加热，使其沸腾，使铜箔彻底溶解。
4.冷却后，用去离子水定容至100 ml，并轻轻摇匀。
5.用容量瓶在标定线处定容至100 mL，摇匀，取用。
实验注意事项1.实验操作时要注意安全，避免硫酸溅到皮肤上或吸入气体。
2.在制备过程中，烧杯的表面会有水珠形成，要将其清除，以避免质量误差。
3.向容量瓶加水时，要将水平面调整到标线下缘，再用滴管滴入水，直到水平面触及标线，以免容量误差导致结果偏高或偏低。
实验结果分析完成实验后，可用标准碳酸钠溶液进行滴定，计算五水硫酸铜的摩尔质量和浓度。
错误的仪器使用、仪器读数错误、实验过程中水份过多以及未洗净的器具都会导致结果偏低或偏高。
实验过程中可采用多次重复试验，最后取平均值作为最终结果。
实验通过本实验，我掌握了五水硫酸铜的制备方法和测量物质质量的方法，并学到了化学实验的基本操作技能。
在实验过程中，我深刻感受到化学实验的严谨性和精确性，要求我们认真对待每一个步骤，遵守实验室安全规定，确保实验过程的安全和正确性。
2016-2017年无机化学实验十五水硫酸铜的制备（总结）
实验十五水硫酸铜的制备一、实验目的1.了解由不活泼金属与酸作用制备盐的方法；2.学会重结晶法提纯五水硫酸铜的方法及操作；3.掌握水浴加热、溶解与结晶、减压过滤、蒸发与浓缩等基本操作；4.巩固台秤、量筒、pH试纸的使用等基本操作。
[重点难点]重点：五水硫酸铜的制备及提纯难点：趁热过滤、蒸发浓缩、重结晶[基本操作]倾析法、水浴加热、趁热过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、重结晶二、实验原理制备方法：方案1 Cu + 2HNO3 + H2SO4== CuSO4 + 2NO2↑+ 2H2O方案2 Cu + H2O2+ H2SO4== CuSO4+ 2H2O方案3 Cu + O2== 2CuOCuO + H2SO4== CuSO4+ H2O重结晶法提纯：由于废铜屑不纯，所得CuSO4溶液中常含有一些不溶性杂质或可溶性杂质，不溶性杂质可过滤除去，可溶性杂质常用化学方法去除。
由于五水硫酸铜在水中的溶解度随温度升高而明显增大，因此，硫酸铜粗产品中的杂质可通过重结晶法提纯使杂质留在母液中，从而得到纯度较高的硫酸铜晶体。
三、[实验步骤1．制备五水硫酸铜粗品1．废铜屑预处理称取2.0 g铜屑放于150 mL锥形瓶中，加入10% Na2CO3溶液10 mL，加热煮沸，除去表面油污，倾析法除去碱液，用水洗净。
2．简单流程加入6 mol/L H2SO4溶液10 mL→缓慢滴加30% H2O23~4 mL→水浴加热（反应温度保持在40~50℃）→反应完全后（若有过量铜屑，补加稀H2SO4和H2O2）→加热煮沸2分钟→趁热抽滤（弃去不溶性杂质）→将溶液转移到蒸发皿中→调pH1~2（为什么？）→水浴加热浓缩至表面有晶膜出现（能否蒸干？）→取下蒸发皿→冷却至室温→抽滤→得到五水硫酸铜粗产品→晾干或吸干→称量→计算产率（回收母液）2．重结晶法提纯五水硫酸铜粗产品∶水= 1∶1.2(质量比)，加少量稀H2SO4，调pH为1~2，加热使其全部溶解，趁热过滤（若无不溶性杂质，可不过滤），滤液自然冷却至室温（若无晶体析出，水浴加热浓缩至表面出现晶膜），抽滤，用少量无水乙醇洗涤产品，抽滤。
实验二-五水硫酸铜的制备11页
实验二-五水硫酸铜的制备11页
一、实验目的：
1. 学习化学反应中的水合反应。
3. 掌握物质的重量计量和反应条件控制。
二、实验原理：
五水硫酸铜，分子式为CuSO4·5H2O，分子量为249.68。
它是一种不稳定的水合物，易失水。
五水硫酸铜是制备其它硫酸盐化合物的重要原料，还用作电镀、染料、催化剂、草坪绿化、橡胶制品、漂白剂等方面。
五水硫酸铜制备的物质方程式为：
CuO + H2SO4 + 4H2O → CuSO4·5H2O
反应过程中，氧化铜与稀硫酸在水的存在下反应生成五水硫酸铜。
三、实验步骤：
1. 取出少量氧化铜放在研钵内，加少量稀硫酸，用玻璃棒搅拌至氧化铜全部溶解。
2. 用移液管慢慢地加入适量的水，搅拌均匀，直至混合液呈浅蓝色。
3. 将混合液过滤，过滤液收集在干净的容器中。
4. 在通风橱中将过滤液加热至约70℃时停止加热，搅拌均匀后放置冷却，生成五水硫酸铜晶体。
5. 摇晃晶体，将晶体充分干燥，称重记录五水硫酸铜的质量。
四、实验注意事项：
1. 氧化铜要完全溶解，只有这样才能保证生成五水硫酸铜。
2. 需要加足量的水才能形成五水硫酸铜。
3. 过滤时注意过滤纸不能破损。
4. 在加热时需要轻微搅拌，避免结晶堆积并因此导致不均匀的结晶。
5. 干燥晶体前要先将晶体中的表面液体吸除。
6. 在操作时应该穿戴实验服、手套、安全镜，严格遵守实验规定，保持实验环境干净整洁。
五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)4页
五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)4页一、实验目的：1.学习硫酸铜的制备和纯化方法。
2.理解实验操作过程中的化学反应原理，并掌握实验室的基本安全知识。
二、实验原理：1.硫酸铜的制备方法：将适量的金属铜粉加入稀硫酸溶液中，加热反应，得到硫酸铜溶液。
2.硫酸铜的纯化方法：使用减压蒸馏或结晶过滤等方法来除去硫酸铜溶液中的杂质，得到纯净的五水硫酸铜晶体。
三、实验器材与试剂：1.实验器材：烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸馏器、热水浴、过滤纸等。
2.试剂：金属铜粉、浓硫酸(98%)、去离子水。
四、实验步骤：1.将适量的金属铜粉加入烧杯中；2.加入少量去离子水，加热溶解，得到蓝色的铜离子溶液；3.慢慢加入浓硫酸，观察溶液变化，产生大量的白色硫酸铜沉淀；4.将硫酸铜溶液放置，待其冷却结晶；5.将结晶的硫酸铜沉淀用过滤纸过滤并收集；6.将过滤得到的硫酸铜沉淀放入烧杯中并加入少量的去离子水，用玻璃棒搅拌使其溶解；7.将溶液转移至烧杯中，放入热水浴中慢慢加热蒸馏，进行纯化；8.根据需要进行进一步的结晶和纯化步骤，直至得到所需纯净度的五水硫酸铜晶体。
五、实验结果与结论：1.制备：通过实验步骤，成功得到硫酸铜溶液。
2.纯化：经过蒸馏等纯化步骤，最终获得了所需纯净度的五水硫酸铜晶体。
六、实验注意事项：1.实验操作需注意安全，避免接触皮肤和吸入有害气体。
2.实验过程中应注意加热控制，避免溶液过热。
3.实验结束后，应妥善处理废液和废弃物，注意环境保护。
备注：以上实验报告仅为示例，具体实验步骤和操作细节应根据具体的实验要求和实验条件进行调整和完善。
核制作在制作较大的固体晶体时，由于无水硫酸铜在水中的溶解度受温度影响较大，所以可以采用高温溶解，降温结晶的方法制作。
可将较小晶体放在40度左右的饱和溶液中降温结晶来得到较大晶体。
1、仪器：硫酸铜AR级，烧杯两只（一大一小），培养皿两只，玻璃棒一根，滤纸2、试剂：沸水400g，（最好使用蒸馏水或去离子水）以及100g 硫酸铜。
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实验十五水硫酸铜的制备
一、实验目的
1.了解由不活泼金属与酸作用制备盐的方法；
2.学会重结晶法提纯五水硫酸铜的方法及操作；
3.掌握水浴加热、溶解与结晶、减压过滤、蒸发与浓缩等基本操作；
4.巩固台秤、量筒、pH试纸的使用等基本操作。
[重点难点]
重点：五水硫酸铜的制备及提纯
难点：趁热过滤、蒸发浓缩、重结晶
[基本操作]
倾析法、水浴加热、趁热过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、重结晶
二、实验原理
制备方法：
方案1 Cu + 2HNO3 + H2SO4== CuSO4 + 2NO2↑+ 2H2O
方案2 Cu + H2O2+ H2SO4== CuSO4+ 2H2O
方案3 Cu + O2== 2CuO
CuO + H2SO4== CuSO4+ H2O
重结晶法提纯：由于废铜屑不纯，所得CuSO4溶液中常含有一些不溶性杂质或可溶性杂质，不溶性杂质可过滤除去，可溶性杂质常用化学方法去除。
由于五水硫酸铜在水中的溶解度随温度升高而明显增大，因此，硫酸铜粗产品中的杂质可通过重结晶法提纯使杂质留在母液中，从而得到纯度较高的硫酸铜晶体。
三、[实验步骤
1．制备五水硫酸铜粗品
1．废铜屑预处理
称取2.0 g铜屑放于150 mL锥形瓶中，加入10% Na2CO3溶液10 mL，加热煮沸，除去表面油污，倾析法除去碱液，用水洗净。
2．简单流程
加入6 mol/L H2SO4溶液10 mL→缓慢滴加30% H2O23~4 mL→水浴加热（反应温度保持在40~50℃）→反应完全后（若有过量铜屑，补加稀H2SO4和H2O2）→加热煮沸2分钟→趁热抽滤（弃去不溶性杂质）→将溶液转移到蒸发皿中→调pH1~2（为什么？）→水浴加热浓缩至表面有晶膜出现（能否蒸干？）→取下蒸发皿→冷却至室温→抽滤→得到五水硫酸铜粗产品→晾干或吸干→称量→计算产率（回收母液）
2．重结晶法提纯五水硫酸铜
粗产品∶水= 1∶1.2(质量比)，加少量稀H2SO4，调pH为1~2，加热使其全部溶解，趁热过滤（若无不溶性杂质，可不过滤），滤液自然冷却至室温（若无晶体析出，水浴加热浓缩至表面出现晶膜），抽滤，用少量无水乙醇洗涤产品，抽滤。
将产品转移至干净的表面皿上，用吸水纸吸干，称量，计算收率（回收母液）。
[数据记录与处理]
三、注意事项
1．双氧水应缓慢分次滴加。
2．趁热过滤时，应先洗净过滤装置并预热；将滤纸准备好，待抽滤时再润湿。
3．水浴加热浓缩至表面有晶膜出现即可，不可将溶液蒸干。
4．浓缩液自然冷却至室温。
5．重结晶时，调pH为1～2，加入水的量不能太多。
6．回收产品和母液。
四、问题讨论
1．蒸发时为什么要将溶液的pH调至1~2？
2．制备和提纯五水硫酸铜实验中，加热浓缩溶液时，是否可将溶液蒸干？为什么？3．如果不用水浴加热，直接加热蒸发，是否能得到纯净的五水硫酸铜？
五、课后作业
将回收的母液置小烧杯中留作培养大晶体，并观察硫酸铜的晶型。