实验五 硫酸铜的提纯
硫酸铜提纯实验报告
硫酸铜提纯实验报告一、引言硫酸铜是一种常用的试剂，广泛应用于化学实验室中。
然而，由于常常受到环境的污染，所购买的硫酸铜往往含有杂质。
为了获得纯净的硫酸铜试剂，我们进行了硫酸铜的提纯实验。
二、实验原理我们采用晶体生长法进行硫酸铜的提纯。
该方法通过溶液中晶体的生长和析出，可以去除溶液中的杂质，获得相对纯净的产物。
三、实验步骤1. 准备实验设备和试剂：硫酸铜溶液、蒸馏水、千分秤、玻璃容器等。
2. 将一定量的硫酸铜溶液取出，并放入玻璃容器中。
3. 加入适量的蒸馏水，使溶液充分稀释。
4. 将玻璃容器置于温度适宜的环境中，利用溶液中晶体生长和析出的原理，等待晶体形成。
5. 当晶体生长到一定大小时，使用滤纸或其他过滤装置将溶液与晶体分离。
6. 用蒸馏水清洗晶体，去除附着在晶体表面的杂质。
7. 将纯净的硫酸铜晶体晾干，得到最终产物。
四、实验结果与讨论经过实验，我们成功地获得了纯净的硫酸铜晶体。
在实验过程中，我们注意到晶体的形态和颜色与溶液中原有的杂质有关。
纯净的硫酸铜晶体呈现出鲜艳的蓝色，晶体形状规整，晶面光滑。
我们还进一步对提纯后的硫酸铜晶体进行了质量分析。
通过称量晶体的质量，计算出提纯后的硫酸铜纯度。
实验数据显示，纯净硫酸铜晶体的纯度超过了99%。
结果表明，晶体生长法是一种有效的硫酸铜提纯方法。
五、实验总结硫酸铜提纯实验是一项常见的实验，本次实验通过晶体生长法成功提纯了硫酸铜溶液。
实验结果表明，晶体生长法是一种简单、可行的硫酸铜提纯方法。
该实验不仅深化了我们对化学实验原理和方法的了解，也提高了我们的实验技能。
通过这次实验，我们体验到了科学实验的魅力和乐趣，同时也加深了对纯净试剂重要性的认识。
在今后的实验中，我们将继续学习更多的化学实验方法，不断提高自己的实验能力，为科学研究和实践做出更大的贡献。
硫酸铜提纯实验报告
一、实验目的1. 了解硫酸铜的物理化学性质。
2. 掌握重结晶法在硫酸铜提纯中的应用。
3. 学会实验操作技能，如溶解、过滤、蒸发、结晶等。
二、实验原理硫酸铜（CuSO4）是一种常见的无机化合物，其化学式为CuSO4·5H2O。
在实验中，我们通过重结晶法对粗硫酸铜进行提纯。
重结晶法是利用不同物质在同一溶剂中的溶解度不同的性质，通过加热、蒸发浓缩、冷却结晶等基本操作而使溶解度随温度变化较大的物质结晶析出，从而实现分离和提纯。
三、实验器材与试剂1. 器材：烧杯、漏斗、玻璃棒、蒸发皿、布氏漏斗、抽滤瓶、烘箱等。
2. 试剂：粗硫酸铜、蒸馏水、1mol/L H2SO4、3% H2O2、2mol/L NaOH等。
四、实验步骤1. 称量和溶解：称取10g粗硫酸铜，放入150mL洁净烧杯中，加入约40mL水，2mL 1mol/L H2SO4，加热搅拌直至晶体完全溶解。
2. 氧化和沉淀：边搅拌边往溶液中慢慢滴加约2mL 3% H2O2，加热片刻（若无小气泡产生，即可认为H2O2分解完全），然后边搅拌边滴加2mol/L NaOH溶液，直至溶液的pH值在3.7～4.0之间，再加热片刻，让Fe(OH)3加速凝聚。
3. 常压过滤：先将上层清液沿玻璃棒倒入贴好滤纸的漏斗中过滤，下面用蒸发皿承接。
待清液滤完后再逐步倒入悬浊液过滤，过滤近完时，用少量蒸馏水洗涤烧杯，洗涤液也倒入漏斗中过滤。
待全部滤完后，弃去滤渣。
4. 蒸发浓缩和结晶：将蒸发皿中的滤液用1mol/L H2SO4调至pH值在1～2之间后，加热蒸发浓缩（勿加热过猛，注意搅拌以免液体飞溅而损失），浓缩过程中注意用药匙刮下边缘上过早析出的晶体。
直至溶液表面刚出现薄层结晶（晶膜）时，立即停止加热，让其自然冷却到室温（勿要用水冷），慢慢地析出CuSO4·5H2O晶体。
5. 减压过滤：待蒸发皿底部用手摸感觉不到温热时，将晶体与母液转入已放好滤纸的布氏漏斗中进行抽滤，用玻璃棒轻轻搅拌，使晶体与滤纸分离。
无机化学 实验五 硫酸铜的提纯
加热微沸* 5分钟
维持体积30 mL
常压过滤
Fe(OH)3↓弃去 滤液于蒸发皿中
滴加1 mol/L H2SO4* 调节pH = 1～2
浓缩 至表面出现星 △ 状晶粒
冷却 结晶
抽滤
母液回收
CuSO4·5H2O晶体
称量
产率 提纯后的CuSO4质量 100% 5.0
思考题：
提纯中Fe2+为何要转化成Fe3+?
pH=4
3Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 ↓ + 3) 浓缩、蒸发、结晶
CuSO4·5H2O的提纯：
5g粗CuSO4·5H2O晶体 加水20 mL 于100 mL烧杯中
加热溶解 冷却* ≤40ºC
+ 3% H2O2 搅拌*
1 mL
滴加 2 mol/LNaOH 3.5 ＜ pH ≤ 4
合成类基本操作 常压过滤
粗硫酸铜中含不溶性杂质和可溶性物质FeSO4、 Fe2(SO4)3等，不溶性杂质可在溶解、过滤的过程 中除去 。用H2O2氧化 Fe2+为 Fe3+，调 pH=4，使 Fe3+离子水解为Fe(OH)3沉淀而除去。
1) 溶解：
2) 除杂精制 :氧化水解
2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
实验五 硫酸铜的提纯
一、实验目的
1.了解用重结晶法提纯物质的原理
2. 学 习 加 热 、 溶 解 、 蒸 发 、 过 滤 、 结 晶 等 基 本操作 3. 要求产品外观为蓝色晶体，产率≥50％
二、实验原理
固体物质在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。 温度升高，溶解度增大。若把固体溶解在热的溶剂 中达到饱和，冷却时即由于溶解度降低，溶液变成 过饱和而析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质 的溶解度不同，可以使被提纯物质从过饱和溶液中 析出。而让杂质全部或大部分仍留在溶液中，从而 达到提纯目的。
五水硫酸铜制备与提纯及组成的测定铜含量的测定
五水硫酸铜制备与提纯及组成的测定铜含量的测定一、实验目的：1、掌握间接碘量法测铜含量的原理、方法。
2、掌握淀粉指示剂的使用方法。
3、掌握提高间接碘量法测铜含量滴定准确度的措施。
二、实验原理：1. Na2S2O3容液的配制与标定：⑴配制：由于结晶的Na2S2O3 5H2O—般都含有少量杂质，同时还易风化及潮解，所以Na2S2O际准溶液不能用直接法配制，而应采用标定法配制。
Na2S2O3 5H2O需用新沸（CO2T、O2T、杀菌）冷却水配制；加少量Na2CO以减少水中溶解的CO2使溶液呈弱碱性（Na2S2O3在碱中稳定，抑制水解、分解以及微生物生长）;暗处置一周（与水中还原性物质反应完全），以减少由于Na2S2O3勺分解带来的误差，得到较稳定的Na2S2O溶液。
（2）标定:Cr2O72-+6l-+14H+===2Cr3++3l2+7H2O（橙）（绿）（黄，浓时棕红）析出的I2再用Na2S2O3§液滴定：I2+2Na2S2O3=S4O62-+2I-指示剂：淀粉终点：蓝（I2-淀粉）f透明绿（Cr3+）1molCr2O72-相当于3I2相当于6molS2O32-，I2与淀粉指示剂作用形成蓝色包合物，当滴下的Na2S2O3f I2按计量关系完全反应后，溶液的蓝色消失即为终点。
、，I •、、+ :注意:⑴12升华，反应应在碘量瓶［（锥形瓶+表面皿）代］中进行；⑵（Cr2O72-+6l-）反应慢，需在暗处（I2见光分解）置5分钟；⑶需过量的Kl（增大I2在水中的溶解度）;⑷控制溶液的酸度0.20~0.23mol/L（酸高，I-易被空气氧化，Na2S2O：分解; 酸低反应不定量（Cr2O72- -Cr3+））;⑸淀粉指示剂需临近终点时加（淀粉吸附I2）o（3）计算2. 铜含量的测定：⑴在微酸性（20%NH4HF2介质中（PH=3~4;酸度低Cu2+水解、且反应慢，反应不定量。
酸度高Cu2+崔化空气氧化I-、且S2O32分解）Cu2+与过量的I-（溶解I2; 同离子效应使反应完全;既是还原剂，又是沉淀剂）作用生成不溶于水的CuI白色沉淀并定量析出I2:2Cu2++4I-=2CuI J +I2生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定。
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。
实验二：五水硫酸铜的制备
实验二五水硫酸铜的制备[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、坩埚钳、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、实验原理制备方法：方案1 Cu + 2HNO3 + H2SO4== CuSO4+ 2NO2↑+ 2H2O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1 0% 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。
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。
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其中，Fe(OH)3的溶解度相对最小，将Fe2+氧化成Fe3+ 的溶解度相对最小， 氧化成Fe 其中， 就可通过调节pH的方法，从粗CuSO 溶液中将Fe 沉淀完全， 就可通过调节pH的方法，从粗CuSO4溶液中将Fe3+沉淀完全， pH的方法 达到较好的除杂效果。如果不将Fe 氧化成Fe 达到较好的除杂效果。如果不将Fe2+氧化成Fe3+，当调节 pH使 生成Fe(OH) 也会生成Cu(OH) 沉淀。 pH使Fe2+生成Fe(OH)2时，Cu2+也会生成Cu(OH)2沉淀。可借 助公式进行估算：pH=14+lgM) 助公式进行估算：pH=14-(pKsp+lgM)/n
实验五
2.1 实验目的
粗硫酸铜的提纯
（1）学习利用化学方法除杂和检验的一般方法。 学习利用化学方法除杂和检验的一般方法。 （2）掌握常压或减压过滤技术。 掌握常压或减压过滤技术。 （3）掌握结晶和重结晶技术提纯固体物质的方法。 掌握结晶和重结晶技术提纯固体物质的方法。
2.2 实验原理
杂质Fe 1. 杂质Fe2+分离 2 Fe2++2H++H2O2=2 Fe3+ +2H2O Fe3++ 3H2O = Fe(OH)3↓ 过滤除去
过滤
干燥
计算产率
2.4 注意事项
（1）氧化剂H2O2要稍过量，使杂质Fe2+充分氧化； 氧化剂H 要稍过量，使杂质Fe 充分氧化； 要逐滴加入，pH要控制在 左右， 要控制在4 （2）加入NaOH除Fe3+时，要逐滴加入，pH要控制在4左右， 加入NaOH除 NaOH 避免生成Cu(OH) 沉淀； 避免生成Cu(OH)2沉淀； （3）蒸发结晶时宜用小火，以防飞溅。 蒸发结晶时宜用小火，以防飞溅。
2.6 2.6 参考答案
（1）结晶时滤液为什么不可蒸干？ 结晶时滤液为什么不可蒸干？ 答：滤液蒸干后，滤液中即使很微量的可溶性杂 滤液蒸干后， 质也成为晶体析出而混入所要制备的晶体中， 质也成为晶体析出而混入所要制备的晶体中，使产品 不纯，而且在没有溶剂存在的情况下， 不纯，而且在没有溶剂存在的情况下，得到的晶体所 含的结晶水不一致。 含的结晶水不一致。
用NaOH调pH约为 约为4 调 约为
深红色 检验 Fe3+ +nSCN- =Fe(NCS)n3-n +2H2O
2. 结晶或重结晶纯化
2.3 操作流程
加去离子水 称量CuSO45.0g 称量 加热溶解 冷却 加 H2 O2
3min
过 滤 弃沉淀
Fe(OH)3↓
再逐滴加NaOH 再逐滴加
约为4 调pH约为 约为 滤液 约为1液为什么不可蒸干？ 结晶时滤液为什么不可蒸干？ （2）为什么杂质Fe2+要氧化成Fe3+才能有效地除去？ 为什么杂质Fe 要氧化成Fe 才能有效地除去？ 为什么溶液的pH要控制在4左右？ pH要控制在 （3）加NaOH除Fe3+时，为什么溶液的pH要控制在4左右？ NaOH除
（2）为什么杂质Fe2+要氧化成Fe3+才能有效地除去？ 为什么杂质Fe 要氧化成Fe 才能有效地除去？ 答：从查阅相关的溶度积常数可知： 从查阅相关的溶度积常数可知：
Ksp〔Cu(OH)2〕=2.2×10-20 =2.2× Ksp〔Fe(OH)2〕=8.0×10-16 =8.0× Ksp〔Fe(OH)3〕=4.0×10-36 =4.0×
为什么溶液的pH要控制在4左右？ pH要控制在 （3）加NaOH除Fe3+时，为什么溶液的pH要控制在4左右？ NaOH除 的溶度积可以算出， 答：根据 Cu(OH)2和Fe(OH)3的溶度积可以算出，在 pH=4时 pH=4时，Fe3+和Cu2+在溶液中允许存在的最高浓度分别为 4.0× mol·L mol·L 即在PH=4 PH=4时 4.0×10-6 mol L-1 和2.2 mol L-1 。即在PH=4时，Fe3+可以 认为已经基本被沉淀“完全” 而实验中用5g粗 认为已经基本被沉淀“完全”。而实验中用5g粗CuSO4（一 5g 般为CuSO 溶解在30 mL水中制得的溶液 水中制得的溶液， 般为CuSO4 · 5H2O ）溶解在30 mL水中制得的溶液，其中 的浓度比2.2 mol·L 这时Cu 于形成Cu(OH) Cu2+的浓度比2.2 mol L-1小，这时Cu2+不至于形成Cu(OH)2 析出，从而达到在溶液中既保证Cu 不受损失又除去Fe 析出，从而达到在溶液中既保证Cu2+不受损失又除去Fe3+的 目的。 目的。