由孔雀石(碱式碳酸铜)制备五水硫酸铜
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。
胆矾中CuSO4.5H2O含量的测定(
任务分析 任务分析
胆矾的制备
1.由孔雀石（碱式碳酸铜）制备五水硫酸铜 由孔雀石（碱式碳酸铜） 由孔雀石
2.一种新的制备方法，该方法是将废铜放入配 一种新的制备方法， 一种新的制备方法 制的有铁离子的稀硫酸溶液中， 制的有铁离子的稀硫酸溶液中，加热并鼓入空 气进行催化反应制得硫酸铜。 气进行催化反应制得硫酸铜。用过的母液可以 反复使用，没有废水、废气、废渣， 反复使用，没有废水、废气、废渣，不产生环 境污染。利用该方法制备硫酸铜， 境污染。利用该方法制备硫酸铜，生产工艺简 材料消耗少，产率高。 单，材料消耗少，产率高。
2Cu 2 + + 5 I − = 2CuI ↓ + I 3−
子任务2 子任务2： 0.1mol/L Na2S2O3 标准滴定溶液制备方案 思考
1.如何配制和保存Na2S2O3溶液? 1.如何配制和保存 如何配制和保存Na2S2O3溶液 溶液? 水中的CO2、细菌和光照都能使其分解， 答：水中的CO2、细菌和光照都能使其分解，水中的氧也能 将其氧化。故配制Na2S2O3溶液时 先将蒸馏水煮沸， 溶液时， 将其氧化。故配制Na2S2O3溶液时，先将蒸馏水煮沸，以除 去水中的CO2和O2，并杀死细菌；冷却后加入少量Na2CO3 去水中的CO2和O2，并杀死细菌；冷却后加入少量Na2CO3 使溶液呈弱碱性以抑制Na2S2O3的分解和细菌的生长 的分解和细菌的生长。 使溶液呈弱碱性以抑制Na2S2O3的分解和细菌的生长。保存 于棕色瓶中。 于棕色瓶中。 2.为什么要加入NH4SCN？为什么不能过早地加入？ 2.为什么要加入 为什么要加入NH4SCN？为什么不能过早地加入？ CuI沉淀表面吸附 ，这部分I2不能被滴定 沉淀表面吸附I2 不能被滴定， 答：因CuI沉淀表面吸附I2，这部分I2不能被滴定，会造成结 果偏低。加入NH4SCN溶液 溶液， CuI转化为溶解度更小的 果偏低。加入NH4SCN溶液，使CuI转化为溶解度更小的 CuSCN， CuSCN不吸附 从而使被吸附的那部分 释放出 CuSCN，而CuSCN不吸附I2从而使被吸附的那部分I2释放出 不吸附I2从而使被吸附的那部分I2 提高了测定的准确度。但为了防止I2对SCN-的氧化， 来，提高了测定的准确度。但为了防止I2对SCN-的氧化，而 NH4SCN应在临近终点时加入 NH4SCN应在临近终点时加入。 应在临近终点时加入。
实验4五水硫酸铜的制备
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 43CuSO 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。
实验碱式碳酸铜的制备——设计实验
实验 碱式碳酸铜的制备——设计实验一、教学目的1．让学生通过碱式碳酸铜制备条件的探求和生成物颜色、状态的分析，研究反应物的 合理配料比并确定制备反应合适的温度条件，2．培养学生独立设计实验的能力。
二、实验原理2CuSO4 + 2Na2CO3 + H2O === Cu2(OH)2CO3↓+ CO2↑+ 2Na2SO4 碱式碳酸铜为天然孔雀石的主要成分，呈暗绿色或淡蓝绿色，加热至200℃即分解， 在水中的溶解度很小，新制备的试样在沸水中很易分解。
三、实验内容1．反应物溶液配制配制0.5mol/L的CuSO4 溶液和0.5mol/L Na2CO3 溶液各100mL。
2．制备反应条件的探求（1）CuSO4 和Na2CO3 溶液的合适配比CuSO4 2.0 2.0 2.0 2.0Na2CO3 1.6 2.0 2.4 2.8 *体积单位： mL以表中体积数取反应液，分别盛在八支试管中，并置于75℃的恒温水浴锅内。
几分 钟后，分别将CuSO4 溶液倒入Na2CO3 溶液中，振荡试管，比较各试管中沉淀的速度、 沉淀的数量及颜色，从中寻找出最佳合适配比。
（2）反应温度的探求三支试管各加入2.0mL CuSO4 溶液， 另外三支试管各加入上述实验中得到的最佳用 量的 Na2CO3 溶液。
三对试管分别置于室温、50℃、100℃恒温水浴锅内，几分钟后将 CuSO4 溶液倒入Na2CO3 溶液，振荡，观察现象，确定制备反应的最佳温度。
3．碱式碳酸铜制备取 60mLCuSO4 溶液，根据上述实验得出的反应物合适比和合适温度，同上述操作 进行反应，沉淀完全后，少量蒸馏水洗涤沉淀几次，直至沉淀不含 SO4 2 为止，滤纸吸 干，100℃下烘干，冷却，称重，计算产率。
四、实验指导1．实验前指导学生查阅有关碱式碳酸铜的资料，什么样的铜盐适合制备碱式碳酸铜？ 2．在实验中指导硫酸铜、碳酸钠溶液的配制；3．实验中所给的硫酸铜与碳酸钠的四种配比，有两种配比得到的沉淀颜色、沉淀量差 别不很明显，比较难确定，因此，教师在此注意指点；4．硫酸铜溶液倒入碳酸钠溶液后，指导学生注意振荡；5．在实验中引导学生思考，为什么是将硫酸铜溶液倒入碳酸钠溶液中而不是碳酸钠溶 液倒入硫酸铜溶液？如果按后者操作结果如何？在实验中可以让学生带着问题去试 验。
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 。
由孔雀石(碱式碳酸铜)制备五水硫酸铜
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实验原理
一．浸取
孔雀石的主要成分是Cu(OH)2·CuCO3 ， 其主要杂质为Fe、Si等。用稀硫酸浸取孔 雀石粉，其中铜、铁以硫酸盐的形式进入 溶液，SiO2作为不溶物而与铜分离出来。
Cu(OH)2·CuCO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 3H2O + CO2↑
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实验原理
二．除铁
怎样判断蒸发、浓缩已完成? – 当液面均被晶体占满。
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注意事项
– 水浴蒸发期间不能盖表面皿（为什 么？）；
– 冷至室温方可过滤（为什么？）。
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4. 重结晶 • 讨论
从哪一步开始仪器需用蒸馏水荡洗，溶 剂需用蒸馏水？ – 粗产品重结晶
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为什么1 g粗产品加0.6-0.7 mL水溶解? – 提纯物溶于适量水，加热成饱和溶液，考虑
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由孔雀石（碱式碳酸铜） 制备五水硫酸铜
实验目的
1. 学习制备硫酸铜过程中除铁的原理和方法； 2. 学习重结晶提纯物质的原理和方法； 3. 学习水浴加热、蒸发、浓缩等基本操作 。
常用的除铁方法是用氧化剂将溶液中Fe2+氧化为Fe3+， 控制溶液不同的pH，使Fe3+离子水解以氢氧化铁沉淀形 式析出或生成溶解度小的黄铁矾沉淀而被除去 。
在酸性介质中，Fe3+主要以[Fe(H2O)6]3+存在，随着溶 液pH的升高，Fe3+的水解倾向增大，当pH = 1.6～1.8时，
溶液中的Fe3+以 Fe2(OH)24+、Fe2(OH)42+ 的形式存在， 它们能与SO42-、K+（或 Na+、NH4+ ）结合，生成一种 浅黄色的复盐，俗称黄铁矾。此类复盐的溶解度小，颗
胆矾精制五水硫酸铜实验报告
胆矾精制五水硫酸铜实验报告实验报告：胆矾精制五水硫酸铜一、实验目的本实验旨在通过胆矾精制五水硫酸铜的实验操作，掌握固液分离、晶体生长的基本技能，了解胆矾精制五水硫酸铜的反应原理及制备过程。
二、实验原理硫酸铜为无色晶体，在空气中稳定，但在潮湿空气中易吸收水分，呈蓝色结晶。
胆矾（天青石）是典型的硫酸盐矿物。
通过胆矾的焙烧，可以转化为五水硫酸铜，并通过水溶解、过滤、结晶等步骤，得到纯净的五水硫酸铜。
反应方程式：CuSO4·xH2O → CuSO4·5H2O + (x-5)H2O三、实验步骤1. 将胆矾粉末加入烧杯中，并根据质量比例加入适量硫酸或硫酸铜水溶液。
注意控制添加速率，避免过量反应。
2. 置于加热板上，用火柴点燃，使其加热至黄红色，持续2-3分钟，直到出现爆裂声为止。
将其熄灭，并放置自然冷却。
3. 将冷却后的试剂用蒸馏水加热溶解，直至全部溶解为止。
4. 将溶液过滤，滤液加热浓缩至2/3体积，然后停火。
5. 将烧杯放置在架子上，待其冷却结晶，得到纯净的五水硫酸铜。
四、实验结果本实验制备得到的五水硫酸铜晶体颜色鲜艳、晶莹剔透，无杂质。
根据熔点测定，五水硫酸铜的熔点为 110℃。
五、实验过程中的注意事项1. 实验过程中必须佩戴防护眼镜、围裙、手套等。
2. 避免直接嗅气体，出现异常情况应立刻停止实验并通风处理。
3. 实验设备应干燥、洁净。
4. 烧杯应精心清洗，以免杂质引起反应异常。
六、实验结论通过本实验操作，我们成功地用胆矾精制五水硫酸铜，并得到纯净的五水硫酸铜晶体。
本实验既锻炼了我们的实验操作技能，也加深了我们对化学反应原理及制备过程的理解，是一次成功的实验。
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4. 重结晶 • 讨论
从哪一步开始仪器需用蒸馏水荡洗，溶 1 g粗产品加0.6-0.7 mL水溶解? – 提纯物溶于适量水，加热成饱和溶液，考虑
溶液的温度高于100 ℃ ，故参考100 ℃ 时五 水硫酸铜的溶解度114 g/100 g水；由于粗产 品未完全干燥，可适当少加水，若不能完全 溶解再补加，以提高产率。
以上有不当之处，请大家给与批评指正， 谢谢大家！
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由孔雀石（碱式碳酸铜） 制备五水硫酸铜
实验目的
1. 学习制备硫酸铜过程中除铁的原理和方法； 2. 学习重结晶提纯物质的原理和方法； 3. 学习水浴加热、蒸发、浓缩等基本操作 。
实验原理
一．浸取
孔雀石的主要成分是Cu(OH)2·CuCO3 ， 其主要杂质为Fe、Si等。用稀硫酸浸取孔 雀石粉，其中铜、铁以硫酸盐的形式进入 溶液，SiO2作为不溶物而与铜分离出来。
– 溶解度数据
实验仪器与试剂
仪器：烧杯、布氏漏斗、烘箱、蒸发皿
试剂: 孔雀石粉, 稀硫酸（3 mol L-1) , 双氧 水（30%）, NaOH (2 mol·L-1)，蒸 馏水
实验步骤
流程：
浸取 氧化 除铁 蒸发结晶 重结晶
1. 浸取 在100 mL烧杯中加入3 mol·L-1稀硫酸12 mL, 加
2. 氧化及沉淀除铁
滴加约4 mL 3% H2O2，待滴加完后，用2 mol·L1 NaOH溶液调节溶液的酸度，控制pH值为3.0～3.5， 将溶液加热至沸数分钟，然后再在水浴上加热保温陈 化30分钟（注意加盖），趁热过滤。
•讨论
– 双氧水的量无须严格控制，但须足量； – pH值用精密pH试纸检测，在3.0～3.5 的范围内以保证
Fe3+接近于完全沉淀和避免Cu2+的沉淀； – 陈化过程使水合三氧化铁胶体颗粒聚集，便于过滤
3. 蒸发结晶
• 讨论
为什么用水浴蒸发? – 因温度高时，CuSO4·5H2O会失去结晶水。
怎样判断蒸发、浓缩已完成? – 当液面均被晶体占满。
注意事项
– 水浴蒸发期间不能盖表面皿（为什 么？）；
– 冷至室温方可过滤（为什么？）。
实验原理
Fe2(SO4)3 + 2 H2O == 2 Fe(OH)SO4 + H2SO4 2 Fe(OH)SO4 + 2 H2O == Fe2(OH)4SO4 + H2SO4 2 Fe(OH)SO4 + 2Fe2(OH)4SO4 + Na2SO4 + 2 H2O == Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+H2SO4
Cu(OH)2·CuCO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 3H2O + CO2↑
实验原理
二．除铁
常用的除铁方法是用氧化剂将溶液中Fe2+氧化为Fe3+， 控制溶液不同的pH，使Fe3+离子水解以氢氧化铁沉淀形 式析出或生成溶解度小的黄铁矾沉淀而被除去 。
在酸性介质中，Fe3+主要以[Fe(H2O)6]3+存在，随着 溶液pH的升高，Fe3+的水解倾向增大，当pH = 1.6～1.8 时，溶液中的Fe3+以 Fe2(OH)24+、Fe2(OH)42+ 的形式存 在，它们能与SO42-、K+（或 Na+、NH4+ ）结合，生成 一种浅黄色的复盐，俗称黄铁矾。此类复盐的溶解度小， 颗粒大，沉淀速度快，容易过滤。以黄铁矾为例：
热，少量多次加入5-10 g孔雀石粉，控制硫酸铜溶 液的pH约为1.5～2.0，并加水稀释至35 mL左右。 • 讨论
为什么要少量多次加入孔雀石粉? – 原料中铜的含量未知，少量多次加可以使两
者接近于完全反应，避免其中一种过量太多；
– 可以控制合适的pH值，减少后续过程氢氧化 钠的加入量，从而减少杂质的引入。
当pH = 2～3时， Fe3+形成聚合度大于2的多聚体， 继续提高溶液的pH，则析出胶状水合三氧化二铁 （xFe2O3·yH2O）。加热煮沸破坏胶体或加凝聚剂使 xFe2O3·yH2O凝聚沉淀，通过过滤便可达到除铁的目的
实验原理
三．重结晶
溶液中残留的少量Fe3+及其它可溶性杂质则可利用 CuSO4·5H2O的溶解度随温度升高而增大的性质，通过 重结晶的方法除去。重结晶后，杂质留在母液中，从而 达到纯化CuSO4·5H2O的目的 。