五水合硫酸铜的制备
五水合硫酸铜的制备
1、目的
①了解以粗氧化铜为原料制备CuSO4·5H2O的原理和方法。
②掌握无机制备过程中的减压过滤、结晶等基本操作。
2、材料
①仪器:电子天平、铁架台、布氏漏斗、吸滤瓶、烧杯(100ml)×2、玻璃棒、蒸发皿、滤纸、漏斗、酒精灯、移液管(25ml)、温度计(0-100℃)。
②药品:硫酸溶液(3mol/L)、氧化铜。
3、方法
①粗CuSO4溶液的制备:取CuO粉末2g倒入100ml小烧杯中,加入18ml3mol/LH2SO4,微热使之溶解。
②继续加热至沸,趁热常压过滤,取滤液。
③CuSO4·5 H2O晶体的制备:将滤液转移至洁净的蒸发皿中。
内焰加热蒸发至液面出现晶膜时停止(蒸发时请勿搅拌),在室温下冷却至晶体析出。
④减压过滤,晶体用滤纸吸干后。
称重,计算产率。
a取一张修剪好的滤纸,要略小于布氏漏斗内径,并盖住漏斗所有的孔洞。
b用蒸馏水润湿滤纸,使之紧贴漏斗,不能留下空隙。
c接通电源,将待抽滤的溶液用玻璃棒引流,倒入布氏漏斗中,溶液量不超过布氏漏斗容积的2/3。
抽滤时,抽滤瓶中液面不能高于侧管。
d待无液滴抽下时,先拔掉橡皮管,后关闭真空泵,以防水倒吸入吸滤瓶污染滤液。
e取出沉淀的方法:取下漏斗后倒扣在滤纸或表面皿上,用洗耳球在漏斗颈口吹一下,即可使滤纸和沉淀脱出。
取出滤液的方法:滤液要从吸滤瓶的上口倒出,不可从支管倒出。
4、结果
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 且n(CuO)=2g/80=0.025mol
∴n(CuSO4)=0.025mol 由实验测得最终产物CuSO4⋅5H2O质量为6g 由n=m/M
得:其物质的量为0.024mol ∴产率为96%
5、讨论
在制备过程中要注意哪些问题才能保证有较高的产率?
在硫酸和氧化铜混合时应该充分搅拌,直至没有黑色固体存在。
在加热至沸的过程中不要搅拌。
在用漏斗过滤时应该让滤液成热过滤。
在减压过滤时,必须使水分充分滤去。
6、结论
因为冬季寒冷,在漏斗过滤时容易出现结晶,这时可以加入一定量的沸水使其过滤充分。
实验环境:温度:9℃湿度:77% 实验日期:2013年12月31日实验室:公卫实验室2
成都医学院检验医学院一队4班任亮
2013年12月31日。
由胆矾精制五水硫酸铜
实验三 由胆矾精制五水硫酸铜
(4)产量与质量的关系
是对矛盾。需根据要求选择条件。应在保证质 量的同时尽量提高产量。
对本实验:若浓缩过度,产量高、质量低;反
之,浓缩不足,则产量低、质量高。 (5)结晶与重结晶
A)结晶:物质从溶液析出晶体的过程。 B)重结晶:将晶体先行溶解,然后再结晶析出的 过程。一般情况下避免再浓缩。
由胆矾精制五水硫酸铜
实验三 由胆矾精制五水硫酸铜
(2) 影响晶体大小的因素
A)内因:晶体的习性(形成大晶体或小晶体)。
B)外因:晶核数目
溶液过饱和浓度大
溶质溶解度较小
晶核数目
冷却速度快
析出晶体较小
搅拌和摩擦容器内壁
实验三 由胆矾精制五水硫酸铜
(3)分离效果
A)晶体太小 表面积大 吸附和挟带母液(杂 质)较多 不易洗净 分离效果差 B)晶粒太大 结晶时要求溶液浓度小 产率较 低 C)结晶太快 晶体中易包裹母液 产品纯度低
5)实 结验晶结与束重后结交晶实:验(结P3果3):重结晶时要注意控制水量,先加入比理论量少的水量、加热溶解,不溶部分再逐滴加水至刚好溶解。 实验三 由由胆胆矾矾精精制制五五水水硫硫酸酸铜铜
2)热过滤:(P35) 实B)验溶三解度由温胆度矾系精数制适五中水,硫如酸C铜uSO4,浓缩到液面形成薄层晶膜;
BD)溶解度温度系数适很中小,如CNuaSCOl,4,浓浓缩缩到到溶液液面粘形稠成才薄行层。晶膜; (D)4)溶产解量度与温质度量系的数关很系小,如NaCl,浓缩到溶液粘稠才行。
5)结晶与重结晶:(P33)重结晶时要注 3A))可溶用解冷度水温冷度却系以数加较快大结,晶如速KN度O,3,但浓要缩搅到拌有以少防量止晶形膜成出大现晶即体可。;
大学化学试验五水硫酸铜的制备
----------------------------------------------- 百度文库-----------------------------------------------实验二五水硫酸铜的制备一.实验目的1.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。
2.练习和掌握台天平、蒸发皿、士甘埚钳、表面皿的使用。
3.学会倾滗法,减压过滤,溶解和结晶;固体的灼烧。
二.实验原理1.制备原理:Cu + 2HNO3 + H2SO4 =CuSO4 +2X02(1) + 2H 2OCuS04 +5H2O = CuSOj5H2O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SO:-结合得到产物硫酸铜。
2.提纯原理:------- A不溶性杂质{过滤法除去CuSO4------------------------ ------------------------可溶性杂质—►!重结晶法除去未反应的铜屑(不溶性杂质)用倾滗法除去。
利用硝酸铜的溶解度在273K〜373K范围内均大于硫酸铜溶解度的性质,溶液经蒸发浓缩后析出硫酸铜,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----------------------------------------------- 百度文库-----------------------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23. 32.0 44.6 61.8 83,8 114.0 铜 1 83. 125. 163. 182. 208. 硝酸铜247.0三.主要仪器与试剂1仪器烧杯量筒热过滤漏斗减压过滤装置台称土甘埚钳,蒸发皿。
五水硫酸铜的制备数据表格
五水硫酸铜的制备数据表格实验目的:•制备五水硫酸铜晶体。
•计算硫酸铜的产率。
•观察硫酸铜晶体的形状和颜色。
实验材料:•硫酸铜粉末:5克•水:10毫升•浓硫酸:5毫升•烧杯:250毫升•玻璃棒:1根•蒸发皿:1个•漏斗:1个•滤纸:1张•天平:1台实验步骤:1.将硫酸铜粉末、水和浓硫酸放入烧杯中,用玻璃棒搅拌均匀。
2.将烧杯放在加热板上,加热至溶液沸腾。
3.保持溶液沸腾10分钟,然后关火。
4.将溶液冷却至室温。
5.将溶液过滤,滤液收集在蒸发皿中。
6.将蒸发皿放在通风橱中,让溶液自然蒸发。
7.待溶液中的水分蒸发后,即可得到五水硫酸铜晶体。
实验结果:•五水硫酸铜晶体为蓝色晶体,形状为六方晶体。
•五水硫酸铜晶体的产率为80%。
实验讨论:•五水硫酸铜的制备过程是一个化学反应过程。
在加热过程中,硫酸铜粉末与水和浓硫酸反应,生成五水硫酸铜晶体。
•五水硫酸铜的产率受许多因素影响,如反应温度、反应时间和原料的纯度等。
•五水硫酸铜晶体的形状和颜色受晶体结构和杂质的影响。
实验结论:•成功制备了五水硫酸铜晶体。
•五水硫酸铜晶体的产率为80%。
•五水硫酸铜晶体为蓝色晶体,形状为六方晶体。
实验注意事项:•浓硫酸具有腐蚀性,使用时应小心。
•加热时,应注意不要让溶液溅出。
•蒸发溶液时,应在通风橱中进行。
五水硫酸铜的应用:•五水硫酸铜是一种重要的工业原料,可用于制造铜盐、染料、杀菌剂和防腐剂等。
•五水硫酸铜还可用于电镀、电解和电池等领域。
实验5.2 无水硫酸铜的制备 扩展资料
实验5.2 五水硫酸铜的制备(硝酸法)一、五水硫酸铜的用途而大路两边的树,怕行人摘吃,在树干上涂了生石灰与硫酸铜溶液,树干弄得花白,行人看了难受不敢摘吃,这些树却没有死,进一步研究才知此混合液具有杀菌能力,因而名为波尔多液。
配制波尔多液,硫酸铜和生石灰(最好是块状新鲜石灰)比例一般是1∶1或1∶2不等,水的用量亦由不同作物、不用病害以及季节气温等因素来决定。
配制时最好用“两液法”,即先将硫酸铜和生石灰分别跟所需半量水混合,然后同时倾入另一容器中,不断搅拌,便得天蓝色的胶状液。
波尔多液要现配现用,因放置过久,胶状粒子会逐渐变大下沉而降低药效。
硫酸铜也常用来制备其他铜的化合物和电解精炼铜时的电解液。
五水硫酸铜可由氧化铜与硫酸或铜与浓硫酸作用后,浓缩结晶而制得。
在实验室中可用浓硫酸氧化金属铜来制取无水硫酸铜。
中医应用催吐,祛腐,解毒;治风痰壅塞,喉痹,癫痫,牙疳,口疮,烂弦风眼,痔疮,肿毒。
二、晶系1. CuSO₄·5H₂O属于三斜晶系。
晶体作扳状或短柱状,通常为致密块状、钟乳状、被膜状、肾状,有时具纤维状。
颜色为天蓝、蓝色,有时微带浅绿。
条痕无色或带浅蓝。
光泽玻璃状。
半透明至透明。
断口贝壳状。
硬度2.5。
比重2.1~2.3。
性极脆。
常产于铜矿的次生氧化带中。
2.晶体通常可以分为七个不同的晶系,即等轴晶系、六方晶系、四方晶系、三方晶系、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系。
其中的等轴晶系具有各向同性,属于高级晶族。
晶系的特征与细分关系如下表:三斜晶系的矿物既无对称轴也无对称面,有的属于该晶系的矿物甚至连对称中心也没有。
三个结晶轴均斜交α≠β≠γ≠90o ;a≠b≠c.主折射率有三个方向并且与结晶轴无关。
代表矿物:日光石、月光石、蔷薇辉石。
单斜晶系无高次对称轴,二次对称轴和对称面都不多于一个。
晶体以唯一一个二次轴或对称面法线为b 轴。
b 轴和a 轴、C 轴均正交,a 轴,c 轴斜交。
α=γ=90o ,β≠90o ;a≠b≠c 。
实验2 五水硫酸铜的制备与提纯
不溶性杂质 过滤法除去
CuSO4
可溶性杂质
重结晶法除去
实验仪器与试剂:
1. 仪器
电子天平(0.01g)、 玻棒、酒精灯、石棉网、
烧杯、蒸发皿、量筒。
2. 药品
稀H2SO4(3 mol· L-1)、 CuO、95%乙醇。
THE,故
选择短颈漏斗效果较好。
2. CuSO4· 5H2O 粗晶体的制备过程中要 加热 到有大量晶体出现,如提纯过程中也加热 到有大量晶体出现,行吗?为什么?
答:不行。因为如提纯过程中也加热到有大量 晶体出现,则析出的CuSO4· 5H2O 晶体中 易包埋一些易溶于水的杂质。
实验步骤:
1. CuSO4· 5H2O的制备 2 gCuO粉末
20mL稀H2SO4 加热搅拌 充 分 冷 却
大量结晶
倾出母液
CuSO4.5H2O粗晶体
晶体析出
2. CuSO4· 5H2O的提纯
粗晶体
15mL纯水 热过滤
滤液
蒸 发 浓 缩
加热溶解
纯CuSO4.5H2O晶体
冷却
晶膜出现
数据处理
物品 m(CuO)/g 表面皿m(表)/g 产品与表面皿m(总)/g 实际产量m(CuSO4· 5H2O)/g 产品理论量m/g
产率/%
注意事项
1. 制备粗CuSO4· 5H2O晶体时,CuO要 充分溶解。 2. 趁热过滤。
3. 常压过滤的操作要领。
4. 浓缩程度的掌握。
5. 重结晶时,应自然冷却。
问题讨论
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。
五水硫酸铜配合物的结构
五水硫酸铜配合物的结构五水硫酸铜,化学式为CuSO4·5H2O,属于一种配合物化合物。
它的结构包括中心金属离子铜(Cu2+)和配体水分子(H2O)以及硫酸根离子(SO42-)。
在这篇文章中,我们将一步一步回答五水硫酸铜配合物的结构,并讨论其化学性质和应用。
首先,让我们来介绍一下五水硫酸铜配合物的制备方法。
一种常见的制备方法是通过将金属铜(Cu)与硫酸(H2SO4)反应得到五水硫酸铜。
反应方程式如下:Cu + H2SO4 + 5H2O →CuSO4·5H2O这个制备过程中,金属铜被氧化为Cu2+离子,硫酸根离子通过提供硫酸根根离子(SO42-)与Cu2+形成硫酸铜,同时五个水分子也结合在配合物中。
接下来,让我们来详细讨论五水硫酸铜配合物的结构。
在配合物中,Cu2+离子与硫酸根离子形成了金属配合物。
硫酸根离子中的氧原子与Cu2+形成了金属配合物的键合。
硫酸根离子通过硫氧键与Cu2+形成了配位键。
同时,五个水分子与Cu2+也形成了配位键。
在配位键中,水分子作为配体与金属离子相互作用,通过氧原子与金属离子形成键合。
五水硫酸铜配合物的结构可以通过X射线晶体衍射技术进行表征。
该技术可用于测定配合物的晶体结构,包括配位键和键长。
通过这种方法,科学家们可以确定金属离子与配体之间的键合方式和配合物的形状。
除了结构,五水硫酸铜配合物的化学性质也是非常有趣的。
该配合物是一种蓝色的晶体,可以溶于水。
它在溶解时可以与水分子发生配位作用,并且可以形成溶液中的水合物。
五水硫酸铜溶液在水中可以呈现出深蓝色,这是由于配位键中的水分子引起的。
五水硫酸铜配合物还具有一些特殊的化学性质。
它是一种还原剂,可以将其他化合物还原为氧化态较低的形式。
例如,它可以将硝酸汞(Hg(NO3)2)还原为金属汞(Hg)。
此外,它还具有催化反应的特性,可以促使一些化学反应加速进行。
在应用方面,五水硫酸铜配合物具有广泛的用途。
它可以用作染料、颜料和催化剂。
五水合硫酸铜的
五水合硫酸铜的
五水合硫酸铜是一种常用的化学试剂,也叫新戊二酸铜,主要用于氧化剂材料
的制造及各种冶金精炼工艺的改良。
五水合硫酸铜的制备方法比较简单,可以参照下面的方法:在大锅内加入硫酸
铜(II),加足量的水将其溶解后,再通过加滴的的方式加入滴加新鲜的硫酸(II)(视溶解度而定),然后慢慢加热,加热充分时停止加热,待冷却即可得到结晶形式的五水合硫酸铜产品,该结晶容易晶化,结晶形状质地良好,晶质白色。
五水合硫酸铜具有多种应用,如制造氧化剂材料时,可用它形成膜,提高产品
的质量,使其具有良好的耐久性。
在冶金精炼工艺中,它可帮助金属原料中的杂质迅速凝固,从而实现更高的冶炼标准。
此外,五水合硫酸铜还可用于发色,常用于青铜的外表镀漆上,给青铜制品带来闪亮的色彩。
五水合硫酸铜的性能和应用都非常强大,在一系列工业应用中经常使用,它的
应用必须要处理的非常慎重,以防止氧化剂的释放,因为这种化学物质具有毒性,可能对人体和环境造成伤害,因此在储存使用时要特别注意!。
五水硫酸铜制备和提纯实验报告
五水硫酸铜制备和提纯实验报告五水硫酸铜的制备实验报告(大学化学)实验报告一、实验目的1.了解由不活泼金属与酸作用制备盐的方法;2.学习重结晶法提纯物质的原理和方法;3.学习水浴加热、蒸发、浓缩,以及倾滗法、减压过滤。
二、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-结合得到产物硫酸铜: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273K~373K范围内均大于硫酸铜溶解度的性质,溶液经蒸发浓缩后析出硫酸铜,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。
三、实验步骤1.稀释硫酸得到3mol·L-1硫酸,以备实验中使用。
2.称量1.5g铜屑,灼烧至表面呈现黑色,冷却(由于本次实验铜片较为洁净故不必没有灼烧)放入蒸发皿中;3.加5.5mL3mol·L-1硫酸,2.5mL浓硝酸(硝酸分两批加入),盖上表面皿,当反应平稳后水浴加热。
在加热过程中视反应情况补加硫酸和浓硝酸(在保持反应继续进行的情况下,尽量少加硝酸);4.铜近于完全溶解后,趁热倾滗法分离(本次试验铜比较纯,所以无需趁热倾滗);5.水浴加热,蒸发浓缩至晶体膜出现6.冷却至室温,进行抽虑,得到粗产品称重(质量为3.971g);7.将粗产品以1.2mL/g的比例,加热溶于水,趁热过滤(本实验,铜较纯净,无需趁热过滤);8.溶液(滤液)自然冷却、再次进行抽滤、晾干,得到纯净的硫酸铜晶体;9.称重(质量为2.054g),计算。
四、实验结果(产率与重结晶率)(1)理论产物理论质量=1.5/64×250g=5.86g理论最终重结晶率=(353K时五水硫酸铜溶解度-293K时五水硫酸铜溶解度)/353K时五水硫酸铜溶解度=(83.8g-32.0g)/83.8g×100%=61.8%(2)实验值:粗产品质量=3.971g最终产品质量=2.054g产率=产物质量/产物理论质量×100%=2.054g/5.86g×100%=35.05% 重结晶率=2.054g/3.971g×100%=51.73%五、结果讨论1.在进行实验步骤3时,水浴加热过程中,本组错误地将表面皿反扣,导致一部分水流失,使粗产品析出量减少;2.在进行实验步骤6中抽滤粗产品时,本组抽滤过度,使五水硫酸铜失水,硫酸铜再次流失,使得粗产品质量过低;3.在实验步骤8重结晶时,本组使其自然冷却结晶,得到晶体成色较好,不过时间较短,所得到的最终产品质量偏低。
实验4五水硫酸铜的制备
实验4 五水硫酸铜的制备1. 实验目的1.1 了解废铜制备五水硫酸铜的原理和方法1.2 熟悉蒸发、结晶、减压过滤和重结晶等基本操作2. 主要仪器及试剂2.1 主要仪器烧杯(100mL/250mL )、石棉网、酒精灯、蒸发皿、吸滤瓶、布氏漏斗、电子天平2.2 实验药品HNO 3(浓)、H 2O 2(30%)、硫酸(3mol.L -1)、铜丝(片)、95%酒精3. 实验原理铜不能与无氧化性酸反应,因此在与稀硫酸反应时还需要加入氧化剂,如硝酸或H 2O 2等:3Cu + 2HNO 3 + 3H 2SO 4 → 3CuSO 4 + 2NO ↑ + 4H 2O 或Cu + H 2O 2 + H 2SO 4 → CuSO 4 + 2H 2O使用HNO 3为氧化剂时会产生有毒的NO ,在空气中也会时一步氧化为NO 2,也是有毒的,因此需要在通风柜中进行。
使用H 2O 2为氧化剂时具有绿色化学特点,但H 2O 2易分解,温度高时更易分解,因此用量相对较大。
两种氧化剂各有优缺点。
也可以向溶液中鼓入空气进行氧化,但反应时间太长:2Cu + O 2 + H 2SO 4 → 2CuSO 4 + 2H 2O还可以先将铜氧化成氧化铜,再与稀硫酸反应:2Cu + O 2 −−→−灼烧2CuO CuO + H 2SO 4 → CuSO 4虽然铜也可以与浓硫酸反应得到硫酸铜,但硫酸的浪费比例高,废酸处理麻烦,因此一般不采用。
如果以HNO 3为氧化剂,则生成的产物中除了硫酸铜外,还有硝酸铜;而如果使用的是废铜片,可能还含有其它金属杂质,如铁、锌等。
这些金属杂质由于含量少,生成的硫酸铜会留在母液中而分离。
而生成的硝酸铜,一方面可以控制硝酸的用量而减少生成,另一方面硝酸铜的溶解度也远大于硫酸铜,因此在冷却结晶时,五水硫酸铜会更早结晶出来。
表4-1 CuSO4.5H2O和Cu(NO3)2.6H2O溶液度随温度变化—————————————————————————————试剂273K 293K 313K 333K 353K CuSO4.5H2O/g(100gH2O)-114.1 20.7 28.5 40 55Cu(NO3)2.6H2O/g(100gH2O)-1 81.3 125.1 163 182 208 得到的含少量杂质的硫酸铜还可以通过重结晶而进一步提纯。
